隨著社會發展迅速,人口數量上漲,水資源的重要性日漸明顯,而人們在用水后必定會產生一定量的污水,環境治理、水處理迫在眉睫,污水處理成為生活中不可或缺的作業之一,人才需求日益劇增,污水處理廠的管理方式已經不能滿足現狀,隨著互聯網科技的不斷進步,河南蘭幻軟件技術有限公司通過數字孿生技術為污水處理廠建設和運營提供了新的解決方案,數字孿生的出現,讓人才培養、管理運營更簡單,投入更低。
污水處理廠數字孿生系統是一種高效、實用的工具,有助于提高污水處理的效率和質量,促進環保事業的發展。它融合了數字孿生技術、3D可視化、物聯網、大數據等先進技術,為污水處理廠提供智能化管理及優化決策支持,為人才培養提供富足的實訓場地等。
該系統基于先進的3D引擎、數據集成與共享技術、智能化管理等技術,對污水處理廠全廠區實景及處理工藝模擬,對污水處理廠各個構筑物設施開車、停車操作運營管理,配置模擬戰,模擬真實污水處理廠控制現場。提供認識實習、生產實習、巡檢、事故排查、理論培訓、成績查詢等操作學習與實訓。
一、污水處理廠數字孿生系統主要功能
1. 場景模擬
全廠三維可視化建模、設備層級展示,1:1高精度還原廠區建筑、設備、管道布局,支持多視角自由切換(俯視/平視/第一人稱),晝夜模式切換及天氣效果模擬,廠區全景展示,工藝單元組態展示,單體設備結構剖視;
2. 工藝模擬
全流程動態仿真、工藝設備管控,進水→格柵→沉砂→生化→沉淀→消毒全流程模擬,實時顯示各環節水質參數(COD/BOD/SS等),污泥處理系統聯動模擬,支持設備調節,支持異常報警提示;
3. 原理模擬
設備工作原理、微觀過程可視化;
4. 操作模擬
標準操作演練、應急操作模擬、事故操作模擬;
5. 實訓實習
情景化教學、實訓,多人系統操作;
6. 日常巡檢
標準化巡檢模擬;
7. 事故排查
故障案例重現,事故解決引導訓練;
8. 理論訓練與考核
專業知識庫、智能考評系統、集成污水處理相關標準規范、設備技術參數數據庫、自動組卷功能、操作過程追溯評價、理論實操融合考核。
9. 成績查詢:數據統計
二、污水處理廠數字孿生系統應用價值
1. 提供豐富的認知環境
2. 降低實驗成本和風險
3. 提供處理效率和穩定性
4. 優化能耗、化學藥劑使用
5. 輔助實操學習、考核
6. 輔助理論內容學習、考核
三、污水處理廠數字孿生系統功能介紹
(一)數字孿生數據配置(又稱模擬站)
使用河南蘭幻軟件技術有限公司研發的智能數據采集網關系統,配置對應協議,連接硬件設備,讓數據“流入”污水處理廠軟件。使仿真軟件與現實設備相互映射,形成數字孿生軟件,數據1=1,同步同頻。
如不與現實設備配置連接時,可添加多個采集通道、站點,并啟用“數據模擬生成”模式。配置隨機數字最小值最大值范圍(填寫現實數據反應范圍即可),讓學生們在學校使用污水處理廠數字孿生系統依舊可以進行真實的實訓實操。
(二)首頁
界面默認顯示A2/O 工藝流程圖,污水處理廠DCS圖。
(三)認識實習
通過三維仿真模型技術搭建了整個污水處理廠,建筑物、污水處理設備、辦公樓、停車位、綠化、道路等等。(在場景中,每處構筑物均顯示有名字標識,用戶可以通過構筑物上的標識去認識設備;鼠標點擊場景中的標識時,也能夠將視角快速拉近到點擊的構筑物設備處,讓用戶可以體驗近距離觀察。)認識實習中,用戶可在以俯瞰的方式在廠區中參觀整個廠區。通過“認識實習”中的功能:高亮、操作提示、工藝流程圖、重置視角、管道動畫、透明地圖、慢速漫游認識整個污水處理廠。
(四)生產實習
孿生模式(需配置智能數據采集網關系統):支持在污水廠漫游,用戶可以通過漫游,操控場景中的人物去往各個點位,對設備進行控制(DCS控制圖也可以直接對污水處理廠進行操控)。
點擊原理圖內構筑物處可進入控制界面。
、
如不想漫游,可以通過傳送功能,快速傳送到指定地點。傳送到指定點位時,可以直接點擊場景中的設備(如開關閥門等),直接進行控制。
仿真模式:開車生產實習、停車生產實習,用戶可以按照評分內的工段要求,通過自主漫游或傳送功能與DCS功能相互配合完成開車、停車實習。也可以自主進行開車、停車實習,最后在查詢成績。
(五)巡檢
污水處理廠規模較大,為了污水處理廠的生產安全,需要員工定期對廠區內進行安全巡檢,查看設備的運行情況等。
在數字孿生狀態下,通過各種傳感器設備,時刻監測現實污水處理廠設備或者構筑物的狀態,可通過監控執行巡檢任務,保障污水處理廠的運行安全等。
在仿真狀態時,為幫助學員們快速進入工作角色,會主動帶領學員執行巡檢,對設備的巡檢,對建筑物的巡檢等。
(六)事故排查
在污水處理廠日常運行過程中不免會遇到各種各樣的事故工況,事故排查功能,便于對污水處理廠常見事故進行演示和操作。
通過智能數據采集網關系統時刻監測污水處理廠的安全等狀況,出現異常時,設備出現告警并通過污水處理廠數字孿生系統提醒用戶,此時用戶可以進行事故排查,對告警處設備進行排查。發現問題并及時解決問題。
(七)理論培訓
按照污水處理廠的構筑物進行科目、題目管理,用戶可以向構筑物添加題目,也可添加新的建筑,當用戶在場景中實訓時,也會在觸發相對應的功能或場景時,打開這些題目并練習、答題。
(八)成績查詢
支持用戶查看科目成績:開車工藝、停車工藝、理論培訓。查看用戶每項科目的分數。