一种实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统，涉及污水处理技术领域。本发明专利技术基于数字孪生技术的模型还原子系统实现对污水处理厂的场景模拟和还原，实现透明化与可视化的管理，可将多区域多个污水处理厂厂区集中管理起来，实现水厂资源统一管理、统一调配、统一运营，提高资源利用率和运营管理效率。本发明专利技术通过工艺仿真子系统和数据关联子系统对污水处理工艺进行仿真，获取实时监测数据，在虚拟的三维数字孪生场景中进行实时模拟仿真推演，帮助运营管理层无需到现场也能实现远程且身临其境的实时监测和管控，提高管理效率。管理效率。管理效率。

【技术实现步骤摘要】
一种实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统


[0001]本专利技术涉及污水处理
，特别涉及一种实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，带来了一系列环境问题，引起全球的关注。污水处理作为环境保护重要的一方面，也受到全社会的重视，各个大大小小的生产型企业、乡村和城市都被要求进行污水达标排放和水环境治理，但无论是企业还是政府往往不具备污水处理的条件和能力，即便有能力，也是一项很大开支。为此，社会上产生了进行污水处理、环境治理的专业机构，可以大大提高污水处理质量和效率，提高资源利用率。目前对于污水处理厂区的管理手段相对较为落后，很多还处于传统人工监控方式，不仅效率低，管理困难，人工依赖性强，而且存在监管漏洞和盲区。
[0003]现有技术中虽然出现了一些较为智能的监管方式，但也只是基础的数据管理方式，可视化程度不强，仍需要专业人员进行过程把控，同时也只是局限于单个厂区的污水处理智能监管。
[0004]这些专业的污水处理机构随着业务的拓展，污水处理项目也越来越多，且不再局限于处理一两个污水项目和当地的污水处理项目，而逐渐开始在全国铺展开来，每日处理污水的规模也越来越庞大。同时由于业务企业的高速发展，污水处理厂的数量越来越多，污水处理厂的厂区规模越来越大，传统的人工监管方式和较为基础单一的数据管理方式，需要同时配备很多专业的监控人员，在监管效率上大打折扣，很显然，上述方法已经无法适用。
[0005]基于此，提出本专利技术。
专利技术内容
[0006]本专利技术的目的是提供一种实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统，基于数字孪生技术的模型还原子系统实现对污水处理厂的场景模拟和还原，实现透明化与可视化的管理，提高资源利用率和运营管理效率。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统，包括：模型还原子系统、工艺仿真子系统和数据关联子系统；其中
[0009]所述模型还原子系统包括
[0010]场景还原模块，用于对污水处理厂及周边场景进行场景还原，建立虚拟的三维数字孪生场景；
[0011]设备设施模型建立模块，用于对污水处理厂包含土建工程方面设备、专用设备、电气设备和通用设备的大型设备进行建模；
[0012]所述工艺仿真子系统包括
[0013]一级处理仿真模块，用于对污水的一级处理工艺进行仿真；
[0014]二级处理仿真模块，用于对污水的二级处理工艺进行仿真；
[0015]三级处理仿真模块，用于对污水的三级处理工艺进行仿真；
[0016]所述数据关联子系统包括
[0017]数据采集模块，用于采集厂区运行的各工艺段的实时监测数据和设备状态数据；
[0018]数据展示模块，用于展示厂区运行的各工艺段的实时监测数据和设备状态数据。
[0019]本专利技术提供了一种优选方案，所述模型还原子系统还包括关键部位二次建模模块，用于对设备设施中具有监测数据的关键部位进行二次建模，设置为独立模型。
[0020]本专利技术提供了一种优选方案，所述数据关联子系统还包括数据比对模块，用于对采集到的监测数据与提前设置好的数据进行比对，判断数据是否异常；异常提醒模块，用于在监测数据异常时弹窗通知提醒或采用醒目颜色的发光条在当前系统界面上闪烁；位置引导模块，用于在监测数据异常时提供进入异常的关键部位的链接按钮；数据可视化场景联动模块，用于在监测数据异常时与相应的关键部位进行联动，将发生异常的关键部位醒目显示；数据突出显示模块，用于在监测数据异常时突出显示异常的数据。
[0021]本专利技术提供了一种优选方案，所述工艺仿真子系统还包括水流仿真模块，用于设施设备运行参数和水流量对污水在整个污水处理工艺流程中的流动、走向进行仿真模拟；设施设备动态运转仿真模块，用于结合设施设备运行参数对污水处理工艺中的各个设施设备的运转进行模拟。
[0022]本专利技术提供了一种优选方案，所述数据关联子系统还包括数据存储模块，用于存储厂区运行的各工艺段的实时数据和设备状态数据；数据查看模块，用于根据需要调取并查看任意时间段的历史测点数据；数据统计模块，用于根据查看的历史测点数据生成统计图；数据导出模块，用于将任意数据进行导出；数据隐藏模块，用于将非关键数据进行隐藏。
[0023]本专利技术提供了一种优选方案，本专利技术实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统还包括水资源调配子系统，该子系统包括污水调配模块，用于从多个污水产出端分别获取设定时间段内预计污水量和实际污水量，同时从多个污水处理厂区分别获取每日的污水处理量，然后根据时间段、污水处理量、污水产出端与污水处理厂区的管网接通情况以及调配距离进行污水有序调配；清水调配模块，用于从多个清水需求端分别获取设定时间段内预计需水量和实际需水量，同时从多个污水处理厂区分别获取每日的清水产出量，然后根据时间段、清水产出量、清水需求端与污水处理厂区的管网接通情况以及调配距离进行清水有序调配。
[0024]与现有技术相比，上述技术方案具有以下有益技术效果：
[0025](1)本专利技术基于数字孪生技术的模型还原子系统实现对污水处理厂的场景模拟和还原，实现透明化与可视化的管理，可将多区域多个污水处理厂厂区集中管理起来，实现水厂资源统一管理、统一调配、统一运营，提高资源利用率和运营管理效率。
[0026](2)本专利技术通过工艺仿真子系统和数据关联子系统对污水处理工艺进行仿真，获取实时监测数据，在虚拟的三维数字孪生场景中进行实时模拟仿真推演，帮助运营管理层无需到现场也能实现远程且身临其境的实时监测和管控，提高管理效率。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例1一种实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统的模块框图；
[0029]图2为本专利技术实施例1一种实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统中模型还原子系统的模块框图；
[0030]图3为本专利技术实施例1一种实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统中工艺仿真子系统的模块框图；
[0031]图4为本专利技术实施例1一种实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统中数据关联子系统的模块框图；
[0032]图5为本专利技术实施例2一种实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统中模型还原子系统的模块框图；
[0033]图6为本专利技术实施例3一种实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统中数据关联子系统的模块框图；
[0034]图7为本专利技术实施例4一种实时模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统，其特征在于，包括：模型还原子系统、工艺仿真子系统和数据关联子系统；其中所述模型还原子系统包括场景还原模块，用于对污水处理厂及周边场景进行场景还原，建立虚拟的三维数字孪生场景；设备设施模型建立模块，用于对污水处理厂包含土建工程方面设备、专用设备、电气设备和通用设备的大型设备进行建模；所述工艺仿真子系统包括一级处理仿真模块，用于对污水的一级处理工艺进行仿真；二级处理仿真模块，用于对污水的二级处理工艺进行仿真；三级处理仿真模块，用于对污水的三级处理工艺进行仿真；所述数据关联子系统包括数据采集模块，用于采集厂区运行的各工艺段的实时监测数据和设备状态数据；数据联动模块，用于将实时监测数据和设备状态数据与所述三维数字孪生场景联动；数据展示模块，用于展示厂区运行的各工艺段的实时监测数据和设备状态数据。2.根据权利要求1所述的实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统，其特征在于，所述模型还原子系统还包括关键部位二次建模模块，用于对设备设施中具有监测数据的关键部位进行二次建模，设置为独立模型。3.根据权利要求2所述的实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统，其特征在于，所述数据关联子系统还包括数据比对模块，用于对采集到的监测数据与提前设置好的数据进行比对，判断数据是否异常；异常提醒模块，用于在监测数据异常时弹窗通知提醒或采用醒目颜色的发光条在当前系统界面上闪烁；位置引导模块，用于在监测数据异常时提供进入异常的关键部位的链接按钮；数据可视化场景联动模块，用于在监测数据异常时与相应的关键部位进行联动，将发生异常的关键部位醒目显示；数据突出显示模块，用于在监测数据异常时突出显示异常的数据。4.根据权利要求1所述的实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统，其特征在于，所述工艺仿真子系统还包括水流仿真模块，用于设施设备运行参数和水流量对污水在整个污水处理工艺流程中的流动、走向进行仿真模拟；设施设备动态运转仿真模块，用于结合设施设备运行参数对污水处理工艺中的各个设施设备的运转进行模拟。5.根据权利要求1所述的实时模拟仿真推演污水处理的三维数字孪生运营管理系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，张洁，王俊，
申请(专利权)人：物产中大公用环境投资有限公司，
类型：发明
国别省市：