数字孪生水厂模型有哪些？详解核心组成与关键技术

分享大纲：

1、数字孪生水厂概念解析

2、数字孪生水厂背后主要模型

3、数字孪生水厂关键技术

在水利数字化改革浪潮中，如何建设数字孪生水厂成为行业高频热搜问题。的确，如今的数字孪生技术正在深刻改变水厂运行模式。本文将重点为您讲解数字孪生水厂概念，其需要的主要模型以及背后的关键技术。

数字孪生水厂概念解析

什么是数字孪生水厂？它可不只是3D模型，而是现实水厂在虚拟世界的数字双胞胎。以数据和模型的深度集合为核心，数字孪生水厂是指在虚拟空间构建一个与现实水厂的运行、工艺流程、资产等一模一样的虚拟实体，不仅能实时反映现实水厂的实时状态，还能基于算法，进行模拟仿真、分析预测、辅助决策、闭环优化。

数字孪生水厂背后主要模型

包括物理实体模型、数据驱动模型、虚拟仿真模型、智能决策模型等。

（1）物理实体模型：就是高精度的三维模型，比如BIM等，通过高精度还原水厂中建筑、设备等几何形状、位置、拓扑关系，实现对现实的精确还原。

（2）数据驱动模型：就是基于AI算法、大数据分析等技术，对海量数据进行监测、预测、诊断、分析的模型，它可以深挖数据价值，为未来决策提供建设性建议。

（3）智能决策模型：主要是指对异常工况预警、故障诊断、运行预测、应急预案进行智能分析、决策的关键模型。

（4）虚拟仿真模型： 融合物理模型、机理模型和数据驱动模型，形成的能动态模拟水厂在各种工况、进水条件、控制策略下运行状态。

数字孪生水厂关键技术

数字孪生水厂的构建涉及基础层、平台层、应用层。基础层主要是各类数据的采集、反馈控制。平台层则是将把不同设备的数据进行整合分析、转化为可视化图表，并与水厂模型相关联，应用层则是放各类算法了，在之前几层的基础上，通过综合决策，实现描述、诊断、预测、处置，并将最终决策反馈给物理对象，实现闭环控制。

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