“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(shí)筑牢城市供水生命線,確保城市水安全。經(jīng)過(guò)多年不懈努力,上海逐步形成了“兩江并舉、多源互補(bǔ)、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(diǎn)運(yùn)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)交互、運(yùn)行模擬、仿真控制等要素,通過(guò)對(duì)真實(shí)水廠的數(shù)字映射,實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的模擬、監(jiān)控、診斷、預(yù)測(cè)和控制,消除運(yùn)行過(guò)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(shì)
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè):數(shù)字孿生平臺(tái)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水廠的各項(xiàng)指標(biāo),并基于歷史數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題并做出調(diào)整。這有助于提高水廠的運(yùn)行效率和供水安全性。
全面了解水廠情況:數(shù)字孿生平臺(tái)通過(guò)三維模型展示水廠的運(yùn)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(guò)平臺(tái)全面了解水廠的運(yùn)行情況,從而進(jìn)行運(yùn)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(dòng)識(shí)別問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn),并提供相應(yīng)的決策支持。通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)和模型分析結(jié)果,管理者可以制定佳運(yùn)維策略,提高管理效率和降低運(yùn)維成本。
模擬實(shí)驗(yàn)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(píng)估不同方案的效果,降低試錯(cuò)成本和經(jīng)驗(yàn)積累時(shí)間。通過(guò)持續(xù)收集和分析水廠數(shù),進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化,數(shù)字孿生技術(shù)能夠推動(dòng)水廠運(yùn)營(yíng)的持續(xù)改進(jìn)和卓越績(jī)效。
1、流域氣象水文監(jiān)測(cè):智慧水利水電三維可視化管理平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)全面、實(shí)時(shí)的流域氣象水文數(shù)監(jiān)測(cè),具有可靠性高、精度高、實(shí)效性好、數(shù)實(shí)時(shí)、智能預(yù)警等特點(diǎn)。平臺(tái)可結(jié)合多種現(xiàn)有流域觀測(cè)和遙感數(shù)、模型等水文氣象方面的科學(xué)信息,進(jìn)行完整、實(shí)時(shí)地氣象、水文、水質(zhì)數(shù)處理,同時(shí)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(jí)電站運(yùn)行監(jiān)測(cè):智慧水利水電三維可視化管理平臺(tái)通過(guò)對(duì)梯級(jí)電站運(yùn)行各項(xiàng)數(shù)的及時(shí)監(jiān)控和分析,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電站全面的運(yùn)行監(jiān)測(cè),確保電站實(shí)現(xiàn)高效、安全、穩(wěn)定運(yùn)行。平臺(tái)可以快速監(jiān)測(cè)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(duì)水電站運(yùn)行狀況的評(píng)價(jià)、保護(hù)、優(yōu)化和動(dòng)態(tài)決策。
3、水庫(kù)調(diào)度監(jiān)測(cè):智慧水利水電三維可視化管理平臺(tái)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水庫(kù)水情,修正水庫(kù)規(guī)劃或運(yùn)行策略,使之符合實(shí)際情況,并對(duì)未來(lái)的水庫(kù)運(yùn)行情況進(jìn)行預(yù)測(cè)和仿真模擬。平臺(tái)的水庫(kù)調(diào)度模塊能夠有效地解決水庫(kù)調(diào)度中的多個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,如灌溉、排洪、蓄水等問(wèn)題,同時(shí)支持決策管理的多方參與、信息共享。
4、自動(dòng)化運(yùn)行安全和防汛安全監(jiān)測(cè):智慧水利水電三維可視化管理平臺(tái)可以運(yùn)用人工智能、大數(shù)等先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)水庫(kù)防汛預(yù)測(cè)與預(yù)警。可對(duì)重點(diǎn)水利工程進(jìn)行精準(zhǔn)的預(yù)警防范,定期進(jìn)行演練和發(fā)布應(yīng)急預(yù)案,大程度減少人為操作誤差和自然災(zāi)害帶來(lái)的損失,并能夠提高水庫(kù)的自動(dòng)化運(yùn)行安全管理水平。
5、分析研判和監(jiān)測(cè)預(yù)警:智慧水利水電三維可視化管理平臺(tái)提供流域、水庫(kù)、水電站等多個(gè)維度的數(shù)集成,可以進(jìn)行大數(shù)分析和挖掘。通過(guò)此功能,可以深入了解水利水電系統(tǒng)在各個(gè)維度上的運(yùn)作情況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)間,快速反應(yīng)問(wèn)題,確保水利水電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
01. 交互操作性
02. 實(shí)時(shí)性
03. 可擴(kuò)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(guò)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(dòng)性,觀眾只能被動(dòng)觀看。而3D可視化技術(shù)可以讓觀眾參與到展示過(guò)程中,例如通過(guò)手勢(shì)操作與虛擬環(huán)境中的設(shè)備互動(dòng),或者參加虛擬導(dǎo)覽講解等。這種互動(dòng)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(chǎng)地和設(shè)備,而3D可視化技術(shù)可以在一個(gè)虛擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)多個(gè)展示場(chǎng)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(shí)際現(xiàn)場(chǎng)參觀所需的時(shí)間和交通費(fèi)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(wèn)題和挑戰(zhàn),提高水廠運(yùn)營(yíng)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(jí)階段,但其前景已經(jīng)展現(xiàn)出來(lái),為水廠管理者提供了明確和可行的管理路徑。