“传统三维交互止步于几何层面,AI技术正推动其向语义理解深度演进”
在数字孪生电厂的传统三维交互中,系统往往只能响应用户“点击哪里”的几何指令,却无法理解“选中什么”的语义内涵。这种局限于顶点、边缘、网格层面的交互方式,使得后续的运维分析、业务可视化都需要额外构建复杂的数据映射层,既增加了开发成本,也降低了系统灵活性。

图为技术认为,下一代电厂数字孪生的核心突破在于实现从几何交互到语义理解的范式转移。通过AI技术的深度融入,让系统不仅能“看见”设备形状,更能“理解”设备功能、“掌握”业务逻辑。
设备展示场景:AI驱动“部件级语义洞察”
当用户与复杂设备模型交互时,AI技术实现从几何层面向部件级语义的跨越:
●深度结构解析:选择汽轮机时,系统不仅能定位外壳几何体,更能识别内部转子、叶片等核心部件;
●多源数据关联:借助知识图谱,自动关联设备的实时传感器数据、历史运行参数和维护记录;
●业务语义封装:在核电场景中,精准区分安全壳、冷却回路等关键子系统,为安全分析提供支撑。
厂区浏览场景:层次化空间理解
在宏观厂区层面,AI技术构建了具有语义分区的空间认知模型:
●功能区智能识别:智能划分发电厂房、化学水区、配电中心等功能区域;
●动态细节层次:根据浏览尺度自动调整语义粒度,实现从厂区概览到设备详情的无缝过渡;
●空间业务联动:选择特定区域即可触发监控视频、管线分布、运行指标等多维信息展示;
运维培训场景:任务驱动型交互
在运维与培训场景中,AI将简单选择转化为智能引导:
●关联设备聚焦:选择给水泵时,系统自动高亮进出口阀门、润滑系统等关联设备;
●规程智能推送:根据学员层级推送相应的操作规范、风险提示和处置流程;
●AR现场辅助:通过目标检测算法,为巡检人员提供实时设备识别和操作指引。
图为技术:面向未来的AI交互技术路径
基于对行业趋势的深入理解,图为技术聚焦三个核心方向:
实现语音指令的精准识别与语义映射
支持复杂操作流程的语音快捷控制
建立多轮对话式的系统交互体验
非结构化数据学习
构建基于深度学习的文档智能解析引擎
建立跨模态数据的语义关联网络
开发自进化的业务知识提取系统
打造覆盖设备管理、运维规程的专业知识图谱;
支持复杂查询与推理的语义检索系统;
提供面向业务场景的决策支持能力。
技术展望:从执行到认知的交互进化
AI技术正推动电厂数字孪生实现从几何交互到语义理解的根本性跨越。通过语音交互、数据自主学习与知识库构建三大技术路径,系统不仅能识别设备几何形状,更能理解其业务含义,实现从“可视化工具”到“认知伙伴”的转型升级。这一突破将大幅提升运维效率,降低开发成本,为电力行业智能化发展提供核心支撑。