城市供水廠3D數(shù)字孿生可視化展示系統(tǒng)提高預(yù)警決策效率
“小水滴”折射“大民生”,城市供水是極為重要的民生工程、民心工程。上海市委、市政府始終把提高城市供水安全韌性擺在突出位置,著力打造更加完善、更高質(zhì)量的城市供水網(wǎng)絡(luò)體系,夯實筑牢城市供水生命線,確保城市水安全。經(jīng)過多年不懈努力,上海逐步形成了“兩江并舉、多源互補、一網(wǎng)調(diào)度”的城市供水格局。
數(shù)字孿生公司深圳華銳視點運用了BIM、Unity 3D等技術(shù)建設(shè)而成的數(shù)字孿生水廠,融合三維仿真、數(shù)據(jù)交互、運行模擬、仿真控制等要素,通過對真實水廠的數(shù)字映射,實現(xiàn)運行的模擬、監(jiān)控、診斷、預(yù)測和控制,消除運行過程中的不確定性
數(shù)字孿生技術(shù)在水廠管理中具有的優(yōu)勢
實時監(jiān)測和預(yù)測:數(shù)字孿生平臺可以實時監(jiān)測水廠的各項指標,并基于歷史數(shù)據(jù)進行預(yù)測分析,及時發(fā)現(xiàn)潛在問題并做出調(diào)整。這有助于提高水廠的運行效率和供水安全性。
全面了解水廠情況:數(shù)字孿生平臺通過三維模型展示水廠的運行情況,包括設(shè)備狀態(tài)、工藝流程和供水網(wǎng)絡(luò)等。管理者可以通過平臺全面了解水廠的運行情況,從而進行運維決策的優(yōu)化。
人工智能支持:數(shù)字孿生技術(shù)結(jié)合人工智能技術(shù),可以自動識別問題和風(fēng)險,并提供相應(yīng)的決策支持。通過實時數(shù)據(jù)和模型分析結(jié)果,管理者可以制定最佳運維策略,提高管理效率和降低運維成本。
模擬實驗和優(yōu)化:數(shù)字孿生技術(shù)可以模擬不同的管理決策和操作情景,幫助管理者評估不同方案的效果,降低試錯成本和經(jīng)驗積累時間。通過持續(xù)收集和分析水廠數(shù)據(jù),進行模擬實驗和優(yōu)化,數(shù)字孿生技術(shù)能夠推動水廠運營的持續(xù)改進和卓越績效。
1、流域氣象水文監(jiān)測:智慧水利水電三維可視化管理平臺能夠?qū)崿F(xiàn)全面、實時的流域氣象水文數(shù)據(jù)監(jiān)測,具有可靠性高、精度高、實效性好、數(shù)據(jù)實時、智能預(yù)警等特點。平臺可結(jié)合多種現(xiàn)有流域觀測和遙感數(shù)據(jù)、模型等水文氣象方面的科學(xué)信息,進行完整、實時地氣象、水文、水質(zhì)數(shù)據(jù)處理,同時利用可視化界面直觀地查看氣象分布狀況以及地表水文狀況。
2、梯級電站運行監(jiān)測:智慧水利水電三維可視化管理平臺通過對梯級電站運行各項數(shù)據(jù)的及時監(jiān)控和分析,能夠?qū)崿F(xiàn)對電站全面的運行監(jiān)測,確保電站實現(xiàn)高效、安全、穩(wěn)定運行。平臺可以快速監(jiān)測電站的發(fā)電量、發(fā)電效率、水位、流量等關(guān)鍵參數(shù),支持對水電站運行狀況的評價、保護、優(yōu)化和動態(tài)決策。
3、水庫調(diào)度監(jiān)測:智慧水利水電三維可視化管理平臺可以實時監(jiān)測水庫水情,修正水庫規(guī)劃或運行策略,使之符合實際情況,并對未來的水庫運行情況進行預(yù)測和仿真模擬。平臺的水庫調(diào)度模塊能夠有效地解決水庫調(diào)度中的多個關(guān)鍵問題,如灌溉、排洪、蓄水等問題,同時支持決策管理的多方參與、信息共享。
4、自動化運行安全和防汛安全監(jiān)測:智慧水利水電三維可視化管理平臺可以運用人工智能、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù),實現(xiàn)水庫防汛預(yù)測與預(yù)警??蓪χ攸c水利工程進行精準的預(yù)警防范,定期進行演練和發(fā)布應(yīng)急預(yù)案,最大程度減少人為操作誤差和自然災(zāi)害帶來的損失,并能夠提高水庫的自動化運行安全管理水平。
5、分析研判和監(jiān)測預(yù)警:智慧水利水電三維可視化管理平臺提供流域、水庫、水電站等多個維度的數(shù)據(jù)集成,可以進行大數(shù)據(jù)分析和挖掘。通過此功能,可以深入了解水利水電系統(tǒng)在各個維度上的運作情況,發(fā)現(xiàn)問題及時間,快速反應(yīng)問題,確保水利水電系統(tǒng)的正常運行。
01. 交互操作性
02. 實時性
03. 可擴展性
04. 保真度
05. 閉環(huán)性
傳統(tǒng)的工藝流程展示通常采用文字和圖片介紹,難以給觀眾留下深刻的印象。而3D可視化技術(shù)可以將污水處理過程以立體、形象的方式呈現(xiàn),使觀眾更容易理解和記憶。

傳統(tǒng)的展示方式往往缺乏互動性,觀眾只能被動觀看。而3D可視化技術(shù)可以讓觀眾參與到展示過程中,例如通過手勢操作與虛擬環(huán)境中的設(shè)備互動,或者參加虛擬導(dǎo)覽講解等。這種互動性可以提高觀眾的興趣和參與度。
傳統(tǒng)的工藝流程展示需要占用大量的場地和設(shè)備,而3D可視化技術(shù)可以在一個虛擬環(huán)境中實現(xiàn)多個展示場景,節(jié)省了空間和成本。此外,VR技術(shù)的在線參觀功能也避免了實際現(xiàn)場參觀所需的時間和交通費用。
數(shù)字孿生技術(shù)在水廠管理中具有巨大的潛力和前景。它能夠有效解決傳統(tǒng)水廠管理中存在的問題和挑戰(zhàn),提高水廠運營的效率和穩(wěn)定性。雖然數(shù)字孿生技術(shù)在水廠管理領(lǐng)域還處于初級階段,但其前景已經(jīng)展現(xiàn)出來,為水廠管理者提供了明確和可行的管理路徑。