[发明专利]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

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，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。

背景技术

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。

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。

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。

基于此，提出本发明。

发明内容

本发明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。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

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

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。

本发明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。