隨著社會發(fā)展迅速，人口數(shù)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(chǎn)生一定量的污水，環(huán)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(yè)之一，人才需求日益劇增，污水處理廠的管理方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)狀，隨著互聯(lián)網(wǎng)科技的不斷進步，河南蘭幻軟件技術有限公司通過數(shù)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(shù)字孿生的出現(xiàn)，讓人才培養(yǎng)、管理運營更簡單，投入更低。
污水處理廠數(shù)字孿生系統(tǒng)是一種高效、實用的工具，有助于提高污水處理的效率和質(zhì)量，促進環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。它融合了數(shù)字孿生技術、3D可視化、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進技術，為污水處理廠提供智能化管理及優(yōu)化決策支持，為人才培養(yǎng)提供富足的實訓場地等。
該系統(tǒng)基于先進的3D引擎、數(shù)據(jù)集成與共享技術、智能化管理等技術，對污水處理廠全廠區(qū)實景及處理工藝模擬，對污水處理廠各個構(gòu)筑物設施開車、停車操作運營管理，配置模擬戰(zhàn)，模擬真實污水處理廠控制現(xiàn)場。提供認識實習、生產(chǎn)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(shù)字孿生系統(tǒng)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(qū)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(qū)全景展示，工藝單元組態(tài)展示，單體設備結(jié)構(gòu)剖視；
2. 工藝模擬
全流程動態(tài)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(huán)節(jié)水質(zhì)參數(shù)（COD/BOD/SS等），污泥處理系統(tǒng)聯(lián)動模擬，支持設備調(diào)節(jié)，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(tǒng)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(xiàn)，事故解決引導訓練；
8. 理論訓練與考核
專業(yè)知識庫、智能考評系統(tǒng)、集成污水處理相關標準規(guī)范、設備技術參數(shù)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)統(tǒng)計
二、污水處理廠數(shù)字孿生系統(tǒng)應用價值
1. 提供豐富的認知環(huán)境
2. 降低實驗成本和風險
3. 提供處理效率和穩(wěn)定性
4. 優(yōu)化能耗、化學藥劑使用
5. 輔助實操學習、考核
6. 輔助理論內(nèi)容學習、考核
三、污水處理廠數(shù)字孿生系統(tǒng)功能介紹
（一）數(shù)字孿生數(shù)據(jù)配置（又稱模擬站）
使用河南蘭幻軟件技術有限公司研發(fā)的智能數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關系統(tǒng)，配置對應協(xié)議，連接硬件設備，讓數(shù)據(jù)“流入”污水處理廠軟件。使仿真軟件與現(xiàn)實設備相互映射，形成數(shù)字孿生軟件，數(shù)據(jù)1=1，同步同頻。
如不與現(xiàn)實設備配置連接時，可添加多個采集通道、站點，并啟用“數(shù)據(jù)模擬生成”模式。配置隨機數(shù)字最小值最大值范圍（填寫現(xiàn)實數(shù)據(jù)反應范圍即可），讓學生們在學校使用污水處理廠數(shù)字孿生系統(tǒng)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(gòu)筑物均顯示有名字標識，用戶可以通過構(gòu)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?qū)⒁暯强焖倮近c擊的構(gòu)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(qū)中參觀整個廠區(qū)。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(chǎn)實習
孿生模式（需配置智能數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關系統(tǒng)）：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(nèi)構(gòu)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(chǎn)實習、停車生產(chǎn)實習，用戶可以按照評分內(nèi)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(guī)模較大，為了污水處理廠的生產(chǎn)安全，需要員工定期對廠區(qū)內(nèi)進行安全巡檢，查看設備的運行情況等。
在數(shù)字孿生狀態(tài)下，通過各種傳感器設備，時刻監(jiān)測現(xiàn)實污水處理廠設備或者構(gòu)筑物的狀態(tài)，可通過監(jiān)控執(zhí)行巡檢任務，保障污水處理廠的運行安全等。
在仿真狀態(tài)時，為幫助學員們快速進入工作角色，會主動帶領學員執(zhí)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(shù)據(jù)采集網(wǎng)關系統(tǒng)時刻監(jiān)測污水處理廠的安全等狀況，出現(xiàn)異常時，設備出現(xiàn)告警并通過污水處理廠數(shù)字孿生系統(tǒng)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(fā)現(xiàn)問題并及時解決問題。
（七）理論培訓
按照污水處理廠的構(gòu)筑物進行科目、題目管理，用戶可以向構(gòu)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(fā)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(shù)。
