智慧水務(wù)平臺在城市發(fā)展中的設計與應用

安科瑞虞佳豪

“打造數字孿生城市與數字孿生應急管理體系，最大的挑戰在于精準與及時(shí)，這需要鋪設大量的傳感攝像設備，就像人有了千里眼順風(fēng)耳一樣，當城市有了觸覺(jué)、嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)，它也可以眼觀(guān)六路、耳聽(tīng)八方?！睌底謱\生，是指利用5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等數字化技術(shù)，復刻一個(gè)與線(xiàn)下實(shí)體完全一樣的“數字雙胞胎”。將數字孿生應用到城市運行管理中，就會(huì )有一個(gè)數字化的“虛擬城市”，這使得以往較為****的城市秩序更加顯形，讓城市管理更“觸及末梢”。

隨著(zhù)技術(shù)進(jìn)步,特別是云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)和5G技術(shù)的發(fā)展，數據存儲與傳輸速度得到了很大的提高，數字孿生技術(shù)逐步應用于城市級別甚至流域級別的尺度，如智慧村落、智慧城市，甚至智慧流域的概念逐步提出。

   智慧水務(wù)屬于智慧城市的范疇，開(kāi)始在2014— 2015年提出，并主要應用于自來(lái)水廠(chǎng)的數字化改造以及城市給水管網(wǎng)的滲漏預測。隨著(zhù)中國新基建概念的提出，數字化與智能化要求越來(lái)越高，智慧水務(wù)概念的外延逐步擴大到廠(chǎng)網(wǎng)河湖（岸）等系統，如何實(shí)現不同子系統模型的構建、數據映射、模型驅動(dòng)與數據管理成為科技人員急需解決的問(wèn)題。

   本文以九江智慧水務(wù)應用實(shí)踐為例，通過(guò)構建九江智慧水務(wù)平臺，以數字孿生技術(shù)為核心，打造九江市中心城區數據基座，結合5G物聯(lián)網(wǎng)、水力模型和云計算等技術(shù)，建立九市江中心城區水環(huán)境的時(shí)空模型，實(shí)現智慧工程、智慧資產(chǎn)、智慧監測、智慧決策和智慧評價(jià)方面的應用，為未來(lái)智慧水務(wù)建設提供了經(jīng)驗參考。

1總體設計

1.1城市現狀

   九江市位于江西省北部,地處贛、鄂、皖、湘四 省交界處，號稱(chēng)“三江之口、七省通衢”,是江西省獨一臨江臨港的城市,也是一座有著(zhù)2200多年歷史的江南名城。九江是首批5個(gè)沿江對外開(kāi)放城市之一,是長(cháng)江經(jīng)濟帶重要節點(diǎn)城市,是推動(dòng)長(cháng)江經(jīng)濟帶發(fā)展領(lǐng)導小組辦公室確定的長(cháng)江大保護先行先試的試點(diǎn)城市之一。目前,九江市中心城區水環(huán)境系統存在生態(tài)系統功能脆弱、水體黑臭、水體富營(yíng)養化、 城市內澇、水質(zhì)型缺水等諸多問(wèn)題。

1.2設計內容

   作為長(cháng)江大保護首批實(shí)施的先行先試項目，九江市水環(huán)境系統綜合治理項目一期投資額高達約77億元，項目覆蓋面積達220 km2，包括九江中心城區水務(wù)基礎設施建設、管網(wǎng)改造、工程數字化及平臺系統建設等。九江市智慧水務(wù)項目期望通過(guò)針對“廠(chǎng)網(wǎng)河湖（岸）一體的先進(jìn)排水模式、泥水并重的資源再生模式、管河聯(lián)動(dòng)及河湖聯(lián)動(dòng)的綜合治理模式、五湖聯(lián)動(dòng)的清源活水模式、市政管網(wǎng)的提升模式”及智慧管控模式進(jìn)行詳細研究，從而對整個(gè)長(cháng)江沿線(xiàn)城市生態(tài)環(huán)境保護和可持續發(fā)展工作推進(jìn)起到較強引領(lǐng)和示范作用。

   九江市智慧水務(wù)平臺設計圍繞城市“水安全、水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水文化”五位一體的戰略應用,綜合應用地理信息系統、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據等新興技術(shù)，采集、匯總和利用營(yíng)銷(xiāo)、呼叫中心、管網(wǎng)運維等眾多數據，以數據平臺、應用平臺為框架, 以實(shí)現對河道、湖泊、污水廠(chǎng)、水閘、泵站、調蓄池、管網(wǎng)、氣象等水務(wù)基礎設施和水文、水質(zhì)、水壓等水情的自動(dòng)化監測、實(shí)時(shí)化調度、網(wǎng)絡(luò )化辦事、系統化管理、科學(xué)化決策和規范化服務(wù)。

1.3總體架構

   九江智慧水務(wù)整體實(shí)施思路以“一朵云”“一張網(wǎng)”“一張圖”“五中心”“一本賬”的“ 11151”總體框架（圖1），在長(cháng)江沿岸各城市生態(tài)環(huán)保信息化基礎設施建設的統一規劃下，在九江地區開(kāi)展試點(diǎn)。在排水管網(wǎng)節點(diǎn)處布設自動(dòng)化監測設備,組成監測感知一張網(wǎng)，通過(guò)GIS + BIM技術(shù)構建數字孿生一張圖。面向各級管理部門(mén)需求打造工程管理、智慧感知、水務(wù)應用、決策支持及展示宣傳五大中心。創(chuàng )新管理思維模式，建設績(jì)效指標考核體系，圍繞長(cháng)江大保護的核心目標在九江市開(kāi)展示范應用。

圖1九江智慧水務(wù)總體框架

   九江市智慧水務(wù)平臺通過(guò)調用長(cháng)江生態(tài)云中心平臺統一提供的計算、存儲、網(wǎng)絡(luò )、物聯(lián)感知等資源服務(wù)，開(kāi)展九江本地監測數據采集及對接、GIS + BIM基礎數據對接，對水資源、城市供水、污水、雨水、河湖、再生水和防洪系統以及城市藍線(xiàn)管控空間等要素進(jìn)行有機整合，標準化產(chǎn)品調用以及定制化開(kāi)發(fā),以創(chuàng )新性的共建共享模式實(shí)現長(cháng)江大保護智慧水務(wù)的集約化建設、規范化管理、共享式服務(wù)與一體化運營(yíng)。

2平臺建設內容

   為實(shí)現九江市水務(wù)治理“長(cháng)治久安”的目標，以數字孿生技術(shù)為核心，建立基于實(shí)景建模、GIS +BIM、5G物聯(lián)網(wǎng)、水力模型和云計算等技術(shù)相結合的智慧水務(wù)平臺?；陂L(cháng)江智慧水務(wù)的整體架構,進(jìn)行技術(shù)體系架構設計,主要包括智慧感知層、基礎設施層、數據共享與分析層、應用使能層、智慧應用層，具體技術(shù)架構見(jiàn)圖2。

圖2九江智慧水務(wù)平臺技術(shù)架構

   九江市智慧水務(wù)平臺數字孿生技術(shù)的應用，以數據為核心，主要通過(guò)對資產(chǎn)、項目、系統的數字化表達,利用物聯(lián)網(wǎng)、機器學(xué)習、人工智能等手段,實(shí)現項目、資產(chǎn)的數字化表達與雙向的信息同步,其顯著(zhù)的特征是統一、可信與易取。在工程整個(gè)全生命周期中,所有參與方都使用同一個(gè)數字孿生對象,從而實(shí)現工程信息、數據的一致和同步。通過(guò)對現在、過(guò)去數據的分析，以提升項目、資產(chǎn)的可靠性，抗風(fēng)險能力和生產(chǎn)力，平臺數據架構見(jiàn)圖3。

 圖3九江智慧水務(wù)平臺數據架構

2.1數字環(huán)境構建

   數字孿生技術(shù)開(kāi)始就是生成數字模型，而加入更多的數據集才是關(guān)鍵，為了克服傳統二維管理平臺可視化程度較低的弊端，平臺數字化底座的建設采用無(wú)人機傾斜攝影技術(shù),開(kāi)展九江市域項目范圍內的影像采集工作,搭建九江整個(gè)建設區域內地理、地貌、設施數字化實(shí)景模型（圖4），替代以往的GIS二維環(huán)境底圖，實(shí)現數字化三維環(huán)境的搭建,作為工程相關(guān)數據，BIM設計的“底圖”，打造基于“一張圖”的九江市中心城區水環(huán)境綜合整治智慧水務(wù)實(shí)施的藍圖。

圖4九江市智慧水務(wù)平臺三維實(shí)景模型

2.2數字模型構建

   在數字環(huán)境構建的基礎上，為滿(mǎn)足數字孿生模型數據的要求，平臺設計基于項目范圍內已建、在建與新建水務(wù)相關(guān)工程的初步設計圖紙和施工圖紙完成數字模型構建。其中，測繪專(zhuān)業(yè)、結構專(zhuān)業(yè)、水機專(zhuān)業(yè)、給排水專(zhuān)業(yè)分別采用BIM設計軟件搭建污水處理廠(chǎng)的廠(chǎng)房結構模型、工藝設施模型、廠(chǎng)區地形模型等構建筑物。利用Bentley ProjectWisc平臺協(xié)同設計和Ngvivgm?碰撞檢查,提高在建與新建項目設計和施工質(zhì)量。通過(guò)漫游與碰撞檢查找出總裝模型的設計異常點(diǎn)，再用Ngavayv批注和處理這些碰撞點(diǎn)。制定統一設計平臺,定制標準兀件庫和Paa樣式，結合Workspace推送實(shí)現標準化設計。同時(shí)在工程數字化基礎上，采用數字孿生技術(shù)，將BIM模型通過(guò)iModC發(fā)布并上傳到智慧水務(wù)云平臺，實(shí)現Web端和移動(dòng)端數據訪(fǎng)問(wèn)和共享，便于將BIM模型同GIS平臺和物聯(lián)網(wǎng)系統結合，從而導入智慧水務(wù)平臺，實(shí)現基于GIS + BIM +物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧水務(wù)“一張圖”應用系統，具體成果見(jiàn)圖5。

圖5基于智慧水務(wù)的建筑物模型

2.3物理數據映射

   在物理實(shí)體模型與數字模型構建的基礎上，為進(jìn)一步提高數字孿生體的數據信息，便于后期模型驅動(dòng)，本研究通過(guò)BIM與GIS集成應用，以實(shí)現GIS物理數據與實(shí)體模型和數字模型的映射，同時(shí)提高長(cháng)線(xiàn)工程和大規模區域性工程的管理能力。通過(guò)GIS宏觀(guān)地將單個(gè)建筑的BIM應用擴展到范圍更大的智慧水務(wù)等工程領(lǐng)域。

   利用GIS + BIM信息技術(shù)，將多來(lái)源、不同格式、不同空間尺度的數據進(jìn)行統一集成，針對管網(wǎng)、泵站、調蓄池、污水廠(chǎng)以及監測設備等水務(wù)設施管理涉及的海量設施資料、空間等數據建立管理、瀏覽、查詢(xún)和空間分析功能，更加高效、綜合、豐富、詳細地顯示和分析大量水務(wù)設施數據，為城市水務(wù)設施的運行管理、模擬分析和聯(lián)合調度提供翔實(shí)的、不同尺度、不同顯示模式的基礎數據支持，具體成果見(jiàn)圖 6。

圖6基于Gin+BIM的城市排水系統精細化管理

2.4感知數據映射

   數字孿生技術(shù)與以往仿真模擬技術(shù)最大的不同是感指數居的映射,從而創(chuàng )造一個(gè)實(shí)時(shí)的“真實(shí)”的虛擬環(huán)境。本文利用5G物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集水安全、水資源、水環(huán)境、水生態(tài)四方面內容的實(shí)時(shí)在線(xiàn)智能監測與感知（水位、流量、水質(zhì)等）數據, 建立起覆蓋九江市中心城區水環(huán)境系統綜合治理項目的智能感知網(wǎng)絡(luò ),提升九江市水務(wù)部門(mén)信息采集能力,提高九江市流域水資源調度、水環(huán)境改良與防洪排澇管理的應對能力。

   九江市中心城區水環(huán)境系統綜合治理一期項目的智能感知網(wǎng)絡(luò )的監控內容，見(jiàn)圖7。

圖7九江智慧水務(wù)平臺智能感知網(wǎng)監控內容

2.5智慧應用

   運維低效、調度乏力、缺乏評估考核機制是許多 水務(wù)管理企業(yè)和政府部門(mén)面臨的重難點(diǎn)。從業(yè)務(wù)應用需求出發(fā),結合智慧化技術(shù)手段,九江智慧水務(wù)平臺設計了一系列智慧應用系統子系統，旨在實(shí)現城市排水系統精細化管理、實(shí)現水環(huán)境治理方式新突破。

a）綜合展示?；贕IS + BIM技術(shù)，對水環(huán)境治理規劃、水務(wù)設施建設、水務(wù)運營(yíng)管理等幾個(gè)方面進(jìn)行可視化管理,打造綜合展示一張圖。

B) 智慧資產(chǎn)。在工程數字化的基礎上,對設施資產(chǎn)進(jìn)行智慧化應用。利用GIS + BIM等信息技 術(shù),提供污水處理廠(chǎng)、地下管網(wǎng)、防洪排澇設施、監測設備等水務(wù)設施管理以及涉及的海量設施資料、空間等數據的管理、瀏覽、查詢(xún)和空間分析功能。為城市水務(wù)設施的運行管理、模擬分析和聯(lián)合調度提供翔實(shí)的、不同尺度、不同顯示模式的基礎數據支持。

C）智慧監測。通過(guò)接入在線(xiàn)監測數據對廠(chǎng)網(wǎng)河湖岸進(jìn)行一體化監測,可及時(shí)發(fā)現設施運行中的突發(fā)狀況,有助于事故快速預警、溯源與追蹤，管理部門(mén)對排水事故的預警和處理能力得到提升。

d） 智慧決策?；谠诰€(xiàn)監測數據，通過(guò)水環(huán)境仿真建模,對污染源擴散、內澇、基礎設施水容量等進(jìn)行高效分析,形成智慧決策大腦,為管理者預測災情、事故、突發(fā)事件所帶來(lái)的后果，幫助管理者能夠準確的進(jìn)行決策與指揮。同時(shí)結合移動(dòng)端應用,使處理工作快速靈敏并協(xié)調有序。

e） 智慧評價(jià)。通過(guò)污水廠(chǎng)、管網(wǎng)、流域、排口的監測數據、以及流域的遙感數據進(jìn)行數據分析和流域生態(tài)分析，為城區水環(huán)境系統治理工程實(shí)施成果進(jìn)行綜合評估，為工程運行的正常運行提供評價(jià)分析保障。

3創(chuàng )新示范應用

   采用數字孿生技術(shù)構建的九江智慧水務(wù)平臺, 實(shí)現了以下3個(gè)方面的新技術(shù)實(shí)踐。

a）城市水務(wù)設施數字化。在九江試點(diǎn)期間，市政地下管網(wǎng)數據基于GIS技術(shù)，完成九江地區現狀地下排水管線(xiàn)共計453. 258 km的管網(wǎng)GIS建模，完成了城市管網(wǎng)數據數字化。采用傾斜攝影技術(shù),覆蓋十里河、兩河流域及彭澤區域,飛行272架次,采集7萬(wàn)多張照片，航拍影像覆蓋九江中心城區80km2，圍繞芳蘭區域及白水湖區域構建精度達3 cm的傾斜攝影模型，完成了城市基礎本底數據三維數字化?；贐IM技術(shù)，圍繞芳蘭污水處理廠(chǎng)、蓄水池、污水提升泵站等地下排水管網(wǎng)構建筑物，將BIM成果貫穿工程設計、施工以及竣工，在工程設計過(guò)程中，通過(guò)BIM設計模型的審核、碰撞檢查等手段發(fā)現工程設計問(wèn)題,減少施工變更,從而節約了成本。同時(shí)，采用OpenRoads導入GIS管網(wǎng)數據，自動(dòng)形成三維管網(wǎng)模型，通過(guò)GIS + BIM技術(shù)結合，將管網(wǎng)及水務(wù)基礎設施三維BIM模型導入到實(shí)景數字環(huán)境中，在九江地區實(shí)現了基于GIS + BIM的水務(wù)設施數字化示范應用（圖8），為工程基礎設施的運維管理提供基礎數據調用及服務(wù)。

圖8九江基于GII + BIM的水務(wù)設施數字化

B）基于數字孿生技術(shù)的資產(chǎn)管理。從工程采集與設計初期，制定規范的數據采集模板、設計規范,通過(guò)標準的數據處理流程及數據質(zhì)量檢查,將設施設備基礎信息與數字化模型通過(guò)編碼進(jìn)行掛接,形成數字孿生模型，實(shí)現不同類(lèi)型和不同階段的數據存儲及管理，并在web端完成模型輕量化轉換, 實(shí)現水務(wù)設施設備資產(chǎn)的可視化管理，見(jiàn)圖9。

圖9基于數字孿生技術(shù)的web端設備資產(chǎn)管理

C）水力模型與三維實(shí)景結合打造數字孿生業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)模擬。在九江，針對城市水務(wù)及水環(huán)境數據海量性、多類(lèi)性、模糊性、時(shí)空過(guò)程性、動(dòng)態(tài)更新頻繁等特點(diǎn)，利用SewerGEMS和Opentows Flood構建不同尺度的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)水動(dòng)力模型，通過(guò)高性能計算集群完成模型多任務(wù)、多用戶(hù)并發(fā)分布式實(shí)時(shí)計算，快速、準確地實(shí)現管網(wǎng)水力、地表漫流、河網(wǎng)河道、水質(zhì)傳遞、水生態(tài)等各類(lèi)模型的統一管理、統一分析與調用。同時(shí)，水動(dòng)力模型根據監測或預報數據實(shí)時(shí)在線(xiàn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬計算，實(shí)現城市廠(chǎng)站網(wǎng)河聯(lián)合調度、泵閘管網(wǎng)優(yōu)化調度、城市內澇預測、管網(wǎng)江河水質(zhì)傳遞計算等業(yè)務(wù)功能，并將水力模型與三維實(shí)景模型相結合，面向城市內澇業(yè)務(wù)，實(shí)現三維可視化的實(shí)景動(dòng)態(tài)模擬，見(jiàn)圖10。

圖10基城市內澇實(shí)景實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)模擬

4AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺

4.1平臺概述

   安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計算到能效管理平臺的產(chǎn)品生態(tài)體系，AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺通過(guò)在污水廠(chǎng)源、網(wǎng)、荷、儲、充的各個(gè)關(guān)鍵節點(diǎn)安裝保護、監測、分析、治理裝置，用于監測污水廠(chǎng)能耗總量和能耗強度，監測主要用能設備能效，保護污水廠(chǎng)運行可靠，提高污水廠(chǎng)能效，為污水處理的能效管理提供科學(xué)、精細的解決方案。

4.2平臺組成

   AcrelEMS智慧水務(wù)綜合能效管理系統由變電站綜合自動(dòng)化系統、電力監控及能效管理系統組成，涵蓋了水務(wù)中壓變配電系統、電氣安全、應急電源、能源管理、照明控制、設備運維等，貫穿水務(wù)能源流的始終，幫助運維管理人員通過(guò)一套平臺、一個(gè)APP實(shí)時(shí)了解水務(wù)配電系統運行狀況，并且根據權限可以適用于水務(wù)后勤部門(mén)管理需要。

4.3平臺拓撲圖

4.4平臺子系統

4.4.1變電站綜合自動(dòng)化系統及電力監控

   對水務(wù)配電系統中35kV、10kV電壓等級配置繼電保護和弧光保護，實(shí)現遙測、遙信、遙控、遙調等功能，對異常情況及時(shí)預警。

   監測變壓器、水泵、鼓風(fēng)機的電流、電壓、有功/無(wú)功功率、功率因數、負荷率、溫度、三相平衡、異常報警等數據。

4.4.2電能質(zhì)量監測與治理

   水務(wù)中大量的大功率電機、水泵變頻啟動(dòng)導致配電系統中存在大量諧波，通過(guò)監測其配電系統的諧波畸變、電壓波動(dòng)、閃變和容忍度指標分析其電能質(zhì)量，并配置對應的電能質(zhì)量治理措施提高供電電能質(zhì)量。

4.4.3電動(dòng)機管理

   馬達監控實(shí)現水務(wù)中電機的保護、遙測、遙信、遙控功能，電動(dòng)機保護器能對過(guò)載、短路、缺相、漏電等異常情況進(jìn)行保護、監測和報警。高效、準確地反映出故障狀態(tài)、故障時(shí)間、故障地點(diǎn)、及相關(guān)信息，對電機進(jìn)行健康診斷和預防性維護。同時(shí)支持與PLC、軟啟、變頻器等配合，實(shí)現電動(dòng)機自動(dòng)或遠程控制，監視、控制各個(gè)工藝設備,保障正常生產(chǎn)。

4.4.4能耗管理

   為水務(wù)搭建計量體系，顯示水務(wù)的能源流向和能源損耗，通過(guò)能源流向圖幫助水務(wù)分析能源消耗去向，找出能源消耗異常區域。

   將所有有關(guān)能源的參數集中在一個(gè)看板中，從多個(gè)維度對比分析，實(shí)現各個(gè)工藝環(huán)節的能耗對比，幫助領(lǐng)導掌控整個(gè)工廠(chǎng)的能源消耗，能源成本，標煤排放等的情況。

   能耗數據統計采集水務(wù)中污水廠(chǎng)、自來(lái)水廠(chǎng)、水泵站等的用電、用水、燃氣、冷熱量消耗量，同環(huán)比對比分析，能耗總量和能耗強度計算，標煤計算和CO2排放統計趨勢。

   能效分析按三級計量架構，分別進(jìn)行能效分析，契合能源管理體系要求，可對各車(chē)間/職能部門(mén)的能效水平進(jìn)行分析，同比、環(huán)比、對標等。通過(guò)污水處理產(chǎn)量以及系統采集的能耗數據，在污水單耗中生成污水單耗趨勢圖，并進(jìn)行同比和環(huán)比分析，同時(shí)將污水的單耗與行業(yè)/國家/國際先進(jìn)指標對標，以便企業(yè)能夠根據產(chǎn)品單耗情況來(lái)調整生產(chǎn)工藝，從而降低能耗。

4.4.5智能照明控制

   系統為污水廠(chǎng)、自來(lái)水廠(chǎng)、水泵站等提供了照明控制管理方案，支持單控、區域控制、自動(dòng)控制、感應控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景控制、調光控制等多種控制方式，模塊可根據經(jīng)緯度自動(dòng)識別日出日落時(shí)間實(shí)現自動(dòng)控制功能，盡量利用自然光照，實(shí)現室內、廠(chǎng)區照明的智能控制達到安全、節能的目的。

4.4.6電氣安全

①電氣火災監測：監測配電系統回路的漏電電流和線(xiàn)纜溫度，實(shí)現對污水廠(chǎng)、自來(lái)水廠(chǎng)、水泵站的電氣安全預警。

②消防應急照明和疏散指示：根據預先設置的應急預案快速啟動(dòng)疏散方案引導人員疏散。系統接入消防應急照明指示系統數據，通過(guò)平面圖顯示疏散指示燈具工作狀態(tài)和異常情況。

③消防設備電源監測：監測消防設備的工作電源是否正常，保障在發(fā)生火災時(shí)消防設備可以正常投入使用。

④防火門(mén)監控系統：防火門(mén)監控系統集中控制其各終端設備即防火門(mén)監控模塊、電動(dòng)閉門(mén)器、電磁釋放器的工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測疏散通道防火門(mén)的開(kāi)啟、關(guān)閉及故障狀態(tài)，顯示終端設備開(kāi)路、短路等故障信號。系統采用消防二總線(xiàn)將具有通信功能的監控模塊相互連接起來(lái)，當終端設備發(fā)生短路、斷路等故障時(shí)，防火門(mén)監控器能發(fā)出報警信號，能指示報警部位并保存報警信息，保障了電氣安全的可靠性。

4.4.7 環(huán)境監測

   污水廠(chǎng)、自來(lái)水廠(chǎng)、水泵站等場(chǎng)所溫濕度、煙霧、積水浸水、視頻、UPS電池間可燃氣體濃度展示和預警，保障污水廠(chǎng)、自來(lái)水廠(chǎng)、水泵站等安全運行。當可燃氣體或有害氣體濃度超標可自動(dòng)啟動(dòng)排風(fēng)風(fēng)機或新風(fēng)系統，排除隱患，保持良好的水處理環(huán)境。

4.4.8分布式光伏監測

   實(shí)時(shí)監測低壓并網(wǎng)柜每路的電流、電壓、功率等電氣參數及斷路器開(kāi)關(guān)狀態(tài)，逆變器運行監視，對逆變器直流側每一光伏組串的輸入直流電壓、直流電流、直流功率，逆變器交流電壓、交流電流、頻率、功率因數、當前發(fā)電功率、累計發(fā)電量進(jìn)行監測，以曲線(xiàn)方式繪制上述監測的各個(gè)參量的歷史數據。

   平臺結合廠(chǎng)區實(shí)際分布情況，通過(guò)3D或2.5D平面圖顯示分布式光伏組件在屋頂、車(chē)棚的分布情況，顯示匯流箱、并網(wǎng)點(diǎn)位置，各個(gè)屋頂的裝機容量。

4.4.9工藝仿真監控

   平臺通過(guò)2D、3D方式實(shí)時(shí)監視粗格柵、污水提升、細格柵、曝氣沉砂、改良生化處理、二沉、加氯接觸消毒、污泥濃縮壓濾、生物除臭等工藝設備運行狀態(tài)。在格柵清渣機、污水提升泵、回流泵、曝氣風(fēng)機、加藥泵、濃縮壓濾機、吸沙泵、吸泥泵等低壓電動(dòng)機控制柜或低壓饋電柜安裝電動(dòng)機保護，進(jìn)行短路、過(guò)流、過(guò)載、起動(dòng)超時(shí)、斷相、不平衡、低功率、接地/漏電、te保護、堵轉、逆序、溫度等保護以及外部故障連鎖停機，與PLC、軟啟、變頻器等配合，實(shí)現電動(dòng)機自動(dòng)或遠程控制，監視、控制各個(gè)工藝設備,保障正常生產(chǎn)。

   綠水青山就是金山銀山，隨著(zhù)中國對生態(tài)環(huán)境的逐步重視，基于數字孿生技術(shù)的城市智慧水務(wù)平臺建設將越來(lái)越多，如何利用海量數據實(shí)現水務(wù)數字化和智慧型管理轉型將是中國未來(lái)基礎設施建設面臨的巨大機遇與挑戰。本文通過(guò)數字孿生技術(shù)開(kāi)展九江智慧水務(wù)平臺建設的探索，已實(shí)現工程數字化、模型與數據一體化、數據輔助決策等相關(guān)功能,期望能為中國未來(lái)智慧城市建設提供經(jīng)驗參考。