DTDS 末端用电防护治理系统 3D 可视化数字孪生场景完整方案

DTDS 末端用电防护治理系统 3D 可视化数字孪生场景完整方案

一、整体融合架构（四层协同，对接 IBMS 平台）

整套系统采用端 - 边 - 平台 - 3D 可视化四层一体化架构，可无缝嵌入 IBMS 智能化集成平台，实现强弱电全域统一管控：

设备感知层（DTDS 硬件终端） 全院各楼层配电箱、实验室、手术室、污水机房、ICU 部署 DTDS 末端用电防护治理装置，毫秒采集三相电压 / 电流、线缆温度、漏电、故障电弧、谐波、零线电流、三相不平衡16 项电气参数，就地完成谐波治理、漏电分闸、电压波动抑制、零线电流消除；通过 Modbus RTU/TCP 向上传输实时数据、告警信号、治理动作记录黄页88移...。

边缘网关层 区域采集网关汇总全部 DTDS 设备数据，完成数据清洗、本地缓存、协议转换，对外输出 BACnet/OPC UA 标准接口，同步对接 DDC 楼宇自控、智能照明、消防、实验室气体监测子系统，作为 3D 可视化场景的数据源头。

平台中台层（DTDS 管理平台 + IBMS 集成中台） 承担用电安全算法分析、故障分级研判、电能质量治理运算、能耗统计、联动逻辑配置；同步向 3D 孪生引擎推送标准化数据流，接收三维场景下发的远程分合闸、参数调整指令，底层设备支持脱网本地防护，不受上层平台断网影响。

3D 可视化数字孪生展示层 基于 BIM 图纸 1:1 高精度复刻建筑全域三维模型，将每一台 DTDS 治理设备、每一条配电回路、线缆拓扑精准绑定三维空间坐标，实现虚实毫秒同步、所见即所得，配套中控大屏、PC 网页、移动端轻量化三维浏览。

二、3D 可视化场景基础建模与漫游交互功能

1. 全空间分层高精度建模

建筑整体层级：完整还原医院楼栋外立面、道路、配电房、室外箱变三维模型，支持自由旋转、缩放、全景漫游；

楼层剖切穿透：一键逐层展开楼层结构，可隐藏墙体、吊顶、桥架，透视查看吊顶内、强弱电井内隐藏的 DTDS 配电箱、线缆走向，解决传统纸质图纸排查困难问题；

设备级精细建模：每台配电箱、DTDS 治理装置、支路微断做单体三维模型，标注设备编号、安装位置、覆盖负载区域（手术室 / 病房 / 实验室 / 污水机房）；

多图层独立切换：配电拓扑图层、用电热力图层、告警点位图层、IBMS 联动图层可单独显隐，按需单独查看末端用电安全全域分布。

2. 虚实同步动态渲染机制

依托 DTDS 实时上传的电气参数，三维场景通过颜色、动态动画、悬浮数据面板直观展示设备运行状态：

绿色静态：回路正常运行，悬浮弹窗显示实时电流、电压、功率、谐波畸变率；

黄色闪烁：一级预警（谐波超标、零线电流偏大、线缆温度偏高、三相轻度不平衡）；

红色高亮闪烁 + 声光弹窗：二级故障 / 高危告警（漏电、故障电弧、过温过载、短路隐患），自动弹出故障详细参数、发生时长、对应回路负载；

配电管线流体动画：直观展示电流流向，负荷越高管线发光亮度越强，清晰识别重载回路。

三、3D 可视化场景四大核心业务功能（医院项目重点）

（一）全域用电安全一张图可视化监控

分区用电总览驾驶舱 3D 场景顶部整合数据看板：全院总负荷、当日用电量、在线 DTDS 设备总数、待处置告警数量、谐波治理达标率、漏电隐患点位统计；分科室 / 分楼层展示用电负荷排行，一键定位高负载高危区域。

精准到单回路空间定位 任意支路发生漏电、超温、电弧告警时，3D 场景自动镜头聚焦跳转至故障配电箱，弹窗展示：回路编号、安装楼层房间、负载类型（手术室设备 / 实验室试剂仪器 / 污水机房防爆回路）、故障类型、实时电气波形、历史同类型故障记录，定位误差＜0.5 米，省去人工逐层逐柜排查，故障处置效率提升 70%。

高危区域专项可视化管控（医院差异化）

实验室 / 病理科：三维单独高亮展示 VOC、甲醛探测区域配套 DTDS 防爆配电回路，气体超标联动分闸动作同步在 3D 场景动画呈现；

污水机房、环氧乙烷灭菌室：防爆 DTDS 设备独立图层，甲烷泄漏时三维模型红色预警，同步展示自动切断非防爆配电全过程；

ICU、手术室洁净区：独立配电回路三维分区隔离，过载告警优先推送设备科、护士长移动端。

（二）电能质量治理可视化仿真与远程管控

谐波、三相不平衡热力渲染 3D 场景生成全楼电能质量热力色块，红色代表谐波畸变超标、零线电流过高区域，直观展示 DTDS 治理前后对比效果；可拖动时间轴回放治理全过程，查看谐波畸变率下降曲线、三相负荷平衡变化数据。

三维场景远程设备操作 直接点击 3D 模型内 DTDS 装置、支路开关下发指令：远程分闸故障回路、合闸恢复供电、在线修改漏电保护阈值、启停谐波治理模块；操作指令经 DTDS 中台校验后下发至现场硬件，操作记录全程留痕归档，不可删除。

负载仿真推演 在虚拟三维场景模拟新增 CT、呼吸机、实验室大功率设备后的负荷变化，预判三相不平衡、谐波超标风险，提前调整 DTDS 治理参数，避免现场加装设备后出现电气安全隐患。

（三）故障告警闭环三维处置流程

分级告警三维分区推送 黄色预警、红色高危告警在 3D 场景差异化渲染，红色高危告警同步推送中控大屏、运维手机 APP，附带三维场景跳转链接；

工单联动三维导航 告警自动生成维保工单派单，运维人员移动端打开轻量化 3D 模型，自动生成最优巡检路线，直达故障配电箱；现场处置完成后线上回填记录，三维模型同步消除红色告警标识；

故障时序回放溯源 调取 DTDS 历史存储数据，拖动时间轴完整回放故障发生、DTDS 保护分闸、谐波治理启动全流程三维动画，配套电气波形曲线，用于电气事故复盘、三甲医院后勤审计、消防电气检测台账导出。

（四）与 IBMS 平台、各子系统跨系统三维联动

3D 可视化场景作为 IBMS 集成平台专属配电安全可视化模块，实现多系统事件三维同步联动：

火警最高优先级联动 FAS 火警信号接入 IBMS 后，3D 场景同步动画展示 DTDS 动作：自动切断着火楼层普通非消防配电回路，仅保留手术室、ICU 应急医疗设备供电，三维模型区分跳闸回路与保电回路；同步联动 BA 关闭空调、照明系统，整套协同动作在三维界面完整呈现。

实验室有毒气体联动配电保护 VOC / 甲醛 / 甲烷探测器上传超标信号至 IBMS，下发指令至 DTDS，3D 场景同步动画演示：自动切断实验室非防爆插座、照明回路，仅保留排风防爆风机供电，加深房间负压阻断毒气扩散，完整记录联动时序。

空调节能负荷协同管控 IBMS 能源分析模块识别科室长时间空载耗电，在 3D 场景高亮展示高能耗回路，可远程通过 DTDS 分时切断闲置设备供电，同步联动 DDC 上调空调设定温度，实现用电安全 + 节能降耗双闭环管控。

平疫模式一键三维切换 IBMS 一键启动疫情防疫模式，3D 场景同步更新全院 DTDS 保护参数：调高负压病区配电冗余容量、强化实验室漏电保护阈值、切断非诊疗区域多余配电回路，三维模型直观区分防疫调整后的配电拓扑。

四、医院项目 3D 可视化场景专属优势

医疗高危用电隐患直观可视 手术室、负压病区、化学实验室、污水机房防爆配电回路独立三维分区，漏电、电弧、谐波隐患提前可视化预警，杜绝电气火灾、防爆安全事故，满足医院院感、消防双重验收规范。

强弱电一体化一屏统管 一套 IBMS+3D 孪生界面同时管控 DTDS 末端配电、BA 空调、智能照明、气体监测、消防风机，无需切换多套监控软件，中控值班人员全域态势一目了然。

故障处置高效，保障不间断诊疗 告警三维精准定位，远程分闸隔离故障回路，仅切断故障支路，不影响手术室、ICU 核心设备供电，避免整栋楼大面积停电。

治理效果数字化可视化留存 DTDS 谐波、零线电流治理全过程三维动画存档，一键导出电能质量报告、电气安全运维台账，用于绿色医院、三甲后勤评审、年度电气消防检测。

底层硬件脱网自治保障安全 3D 可视化仅作为上层展示交互界面，现场 DTDS 治理装置、边缘网关具备独立防护逻辑，服务器、外网断网时漏电、电弧、过温就地分闸保护不受影响，保障医院 24 小时不间断诊疗用电安全。