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    環(huán)境監測數字孿生
    2022/5/13 16:32:30

    環(huán)境監測數字孿生系統,虛擬現實(shí)、數據采集、數據實(shí)時(shí)對接等形成的數字孿生技術(shù),對實(shí)體環(huán)境監測范圍內的場(chǎng)景進(jìn)行1:1三維可視化建模,重建現實(shí)中的環(huán)境監測站所覆蓋的“數字孿生體”場(chǎng)景,再通過(guò)接入監測站現場(chǎng)建設的各類(lèi)機械設備,數據傳輸口鏈接在一起,實(shí)現虛擬場(chǎng)景的關(guān)鍵指標、環(huán)境污染狀況模擬與真實(shí)環(huán)境的孿生映射,達到數據化、信息化統一管理,監控內容可視化,信息獲取及時(shí)以及提高環(huán)境治理效率等目的。

    環(huán)境監測數字孿生

    01環(huán)境監測數字孿生系統架構

    物理層:物理層也可成為實(shí)體層,是整個(gè)環(huán)境監測數字孿生系統的主體。主要包括了環(huán)境監測孿生內的場(chǎng)景:河流、水泥廠(chǎng)、圓頂廠(chǎng)、煤化工廠(chǎng)、精細化工廠(chǎng)、居民區、養殖場(chǎng)區、監測站(站房)等設備。

    環(huán)境監測數字孿生

    數據孿生層:數據是賦予各類(lèi)設備數字孿生體生命的核心。孿生數據由信息管理系統、生產(chǎn)實(shí)時(shí)數據和數字模型構成,其中數字模型是根據“物理層”為對象實(shí)體進(jìn)行三維模型制作,三維模型為周?chē)ㄖ呀?jīng)環(huán)境的真實(shí)寫(xiě)照,監測數據由多點(diǎn)站房監測設備監測實(shí)時(shí)得出,將監測數據與數字模型有機結合形成的“孿生數據層”。孿生數據包含場(chǎng)地、設施、動(dòng)態(tài)關(guān)系有時(shí)空而產(chǎn)生的各種活動(dòng),再與實(shí)時(shí)數據對接。通過(guò)孿生模型可以在數字空間內模擬環(huán)境污染,重現環(huán)境污染來(lái)源動(dòng)向,而后在進(jìn)行分析、優(yōu)化、管理、決策等功能措施。

    環(huán)境監測數字孿生

    開(kāi)發(fā)層:開(kāi)發(fā)功能層面向河南蘭幻軟件技術(shù)有限公司。通過(guò)數據采集、分析和處理后得到各種有效數據,與環(huán)境監測的三維孿生模型場(chǎng)景相結合,實(shí)現環(huán)境監測數字孿生、環(huán)境治理數據孿生,并且能夠實(shí)時(shí)通過(guò)數據反映真實(shí)的環(huán)境污染層次(通過(guò)不同的數據,反映環(huán)境監測數字孿生場(chǎng)景,用不同程度的顏色,來(lái)大規模的模擬環(huán)境污染程度,方便給到用戶(hù)或管理者最佳應對方案)。

    應用層:應用功能面向用戶(hù)。通過(guò)孿生數據在虛擬空間內進(jìn)行環(huán)境監測實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng),實(shí)現多種不同方式的環(huán)境污染監控,同時(shí)利用虛實(shí)交互過(guò)程中的大量孿生數據實(shí)現環(huán)境治理過(guò)程優(yōu)質(zhì)決策。環(huán)境監測數字孿生用戶(hù)可體驗或操作功能:場(chǎng)景漫游、河道污染動(dòng)向數據模擬、污染源數據動(dòng)向模擬、站房數據實(shí)時(shí)傳輸、監測站數據實(shí)時(shí)傳輸、污染數據監測報表、環(huán)境治理管道調試、數據設備反控等。

    02環(huán)境監測數字孿生系統(部分)功能展示

    場(chǎng)景漫游:三維孿生模型場(chǎng)景漫游。用戶(hù)可以選擇鳥(niǎo)瞰、地面的方式在環(huán)境監測數字孿生系統中觀(guān)察場(chǎng)景的地形、建筑、可能具備污染源的地區以及污染范圍小的地區。觀(guān)察監測站所在位置以及所在位置的監測數據等。

    環(huán)境監測數字孿生

    河道污染模擬:根據場(chǎng)景內污水排口監測站、河口監測站、泗河橋監測點(diǎn)、站房監測站所獲取的實(shí)時(shí)監測數據,在三維孿生場(chǎng)景中,以黃綠橙紅藍等色彩來(lái)選擇模擬河道優(yōu)、良、輕度、中度、重度、嚴重污染指數。

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    污染源監測模擬:根據場(chǎng)景中的微型空氣質(zhì)量監測站、煙氣連續監測系統(CEMS)、VOCs連續監測系統、站房監測站等實(shí)時(shí)監測并傳達回來(lái)的數據進(jìn)行污染源模擬。在三維孿生場(chǎng)景中,以綠、黃、紅、橙等顏色蒙層來(lái)展現污染源以及污染程度和污染范圍模擬。選擇風(fēng)向、定位地點(diǎn),輸入范圍直徑進(jìn)行模擬。

    環(huán)境監測數字孿生

    環(huán)境監測數字孿生

    自動(dòng)檢測數據報表:數據實(shí)時(shí)傳輸至三維孿生場(chǎng)景中。

    環(huán)境監測數字孿生

    站房監測站數據實(shí)時(shí)傳輸:站房監測站三維模型制作,監測指標:CODMn、氨氮、總磷、總氮、氟化物、水質(zhì)五參數(溫度、pH、電導率、溶解氧、濁度)、葉綠素a等。

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