数字孪生:透视前世今生

数字孪生水厂系统集成了水厂一张图、水厂漫游展示、工艺流程模拟、设备VR操作、设备拆解、专业培训、应急演练等多种业务应用场景。并实现水厂安全生产、精细化管理、对外宣展、员工内部培训等目的,建立数据驱动的智慧化运营模式,为运营管理提供决策支持。

 

      在过去几年、数字孪生的热度不断攀升,有时候,人体复制有“克隆”,只不过是一个是有生物学特征,我也时常在想,欢迎拍砖),一个是纯数字的物理世界(不知道准不准确,可以说是时下最流行的热词之一,物体复制是不是就是“数字孪生”。那今天我们就一起来认识一下什么是“数字孪生”,以及在环保水务领域都有哪些场景的应用。

 

  

     什么是数字孪生?

      这个频繁出现在各大峰会论坛的演讲主题之中的“宠儿”到底是何方神圣?数字孪生英文名叫Digital Twin。也被称为数字映射、数字镜像。它的官方定义非常复杂。是这么说的:数字孪生,是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射。姑且这么理解,创造一个数字版的“克隆体”,数字孪生就是在一个设备或系统的基础上。这个“克隆体”,也被称为“数字孪生体”。它被创建在信息化平台上,是虚拟的。在水务行业,有人称呼它“数字双胞胎”。

     数字孪生的特点

     理解数字孪生,必须记住这四个关键词:会动、“全生命周期”、“实时/准实时”、“双向”。

     会动、相比于设计图纸,数字孪生体最大的魅力在于:它是对实体对象的动态仿真。也就是说。数字孪生体是会“动”的。而且。数字孪生体不是随便乱“动”。它“动”的依据。还有实体上面传感器反馈的数据,来自实体对象的物理设计模型,以及实体运行的历史数据。说白了、实体对象的实时状态,还有外界环境条件,都会复现到“孪生体”身上。如果需要做系统设计改动,或者想要知道系统在特殊外部条件下的反应,工程师们可以在孪生体上进行“实验”。这样一来、既避免了对实体的影响,也可以提高效率、节约成本。

      应用到水务行业。提高厂区的应急处理水平和综合管理能力,比如我们熟悉的城市污水厂、村镇污水厂、自来水厂、海淡厂等场景,有助于保持厂区平稳安全的生产运行,有一些应急演练,比如一些极端情况,厂区遭遇大暴雨、突然断电、不明物入侵等,预警系统也可以预警报警,我们的运营人员可以提前演习。

全生命周期”在工业制造领域,有一个词叫做“产品生命周期管理(PLM)”。相信很多人都听说过,全生命周期,是指数字孪生可以贯穿产品包括设计、开发、制造、服务、维护乃至报废回收的整个周期。它并不仅限于帮助企业把产品更好地造出来、还包括帮助用户更好地使用产品。回归到水务领域的应用场景、并可对设备状态进行全生命周期的运维,生成分析报表,提高厂区精细化管理水平,及厂区的人、物、设备等各要素运行数据实时动态监测,指导和优化生产经营活动,数字孪生可以对整个厂区。

实时/准实时”、可以建立全面的实时或准实时联系,是指实体对象和孪生体之间。两者并不是完全独立的,映射关系也具备一定的实时性。

     双向,是指实体和孪生体之间的数据流动可以是双向的。并不是只能实体向孪生体输出数据,孪生体也可以向实体反馈信息。企业可以根据孪生体反馈的信息,对实体采取进一步的行动和干预。

      众所周知。工业领域是数字孪生的主战场,其次基建工程也是数字孪生的一个重要应用领域。尤其是对中国这个“基建狂魔”来说,引入数字孪生意义更加重大。我们在修建高速公路、桥梁等基础设施前,评估工程是否可以满足投入使用后的需求,然后在虚拟的数字空间对工程进行仿真和模拟,还可以导入流量数据,评估工程的结构和承受能力,完成对工程的数字化建模。在工程交付之后,还可以在维护阶段评估工程是否可以承担特殊情况的压力,以及监测可能出现的事故隐患。

      同理、环保设施很大一部分的前期投入也都在基建部分。刚才提到了城市污水厂、村镇污水厂、自来水厂、海淡厂等的一些应用场景、其实还有流域水环境、水利、高校教学等场景也可以用。总的来看、水厂是我们环保水务领域运行的最基本单体结构,也是各级部门最直接的管理对象。因此,对水厂进行数字孪生成为一个重要的管理创新方向。

      2018年,im体育变革性地开发出了适用于水务行业的数字孪生水厂,经过近几年的不断积累迭代,已经进化到3.0时代。im体育打造的数字孪生水厂是基于三维建模、物联感知、云计算、人工智能、VR虚拟现实等新一代信息技术。精准映射还原水厂全生命周期运行过程,整合静态数据、动态数据和生产管理数据,以现实厂区的数字化镜像以三维虚拟模型为基本呈现形式。

      数字孪生水厂系统集成了水厂一张图、水厂漫游展示、工艺流程模拟、设备VR操作、设备拆解、专业培训、应急演练等多种业务应用场景,并实现水厂安全生产、精细化管理、对外宣展、员工内部培训等目的,建立数据驱动的智慧化运营模式,为运营管理提供决策支持。游戏引擎中开发的场景,可带给使用者身临其境的浸入感和非一般的交互体验,速度和画面顺滑逼真。

      目前。im体育数字孪生水厂已应用于某乡镇污水运营管理平台、某水务科学园项目等多个项目上,甚至成为某知名水务集团的标配。

      总而言之、数字孪生是一项非常有潜力的前沿技术,会给企业带来丰厚的价值回报。为了保护该技术“高大上”的品牌基因。也请大家不要一窝蜂的上这款产品,而且维护也需要专业的技术人员,因为不仅有点“贵”,但也正因为如此,它的产出价值和尊贵的体验将会大大超越你的想象。因为理论上它真的可以”洞悉过去,优化现在”,预知未来。

      im体育有专业的数字孪生开发团队,也为国内很多水厂、水务公司开发了数字孪生项目。欢迎垂询。

  

最新文章