实时实景数字孪生污水处理厂解决方案

一、解决方案目标-构建沉浸式视频孪生污水厂时空实景一张图

利用数字孪生技术，融合人员定位、智能穿戴、智能工艺、智能消防、防洪等多项新技术，建立基于视频孪生底座的污水处理厂智能决策协同支持平台。

以物理厂区为单元、时空数据为底板，构建实景动态的污水处理厂孪生场景，对污水处理厂安全、运营、生产管理全过程进行数字映射及智能模拟，与物理厂区同步仿真运行、虚实交互、迭代优化，实现对污水处理厂的实时监控、问题发现、优化调度、监督管理、安全保障，全面赋能污水处理厂安全风险防控、智慧运营管理和应急指挥调度。

二、系统架构

利用数字孪生技术，融合人员定位、智能穿戴、智能工艺、智能消防、防洪等多项新技术，构建与物理厂区生产状态一致的三维可视化智能厂站，结合生产、 事件、设备、安全、能耗、 自控、巡检、人员等业务的展示，实现生产过程精益化、 生产状态透明化、生产信息感知化，通过与设备互联实现无纸化生产执行、流程 跟踪、状态反馈、工艺仿真等生产全周期管理。

三、方案设计思路

1、构建污水厂综合态势一张图

基于视频孪生时空承载平台，建立三维可视化立体透明污水处理厂，全要素监控厂区运行情况，搭建数字化展示平台。利用三维视频融合技术构建厂区三维全景一张图感知，整体掌控厂区实时实景态势，对厂区内运营态势综合呈现，各业务集成共享，发挥智慧管控平台对各子系统的全过程调度、监控与执行，达到科学应急处置、低碳高效运营、全域安全服务的目标。

2、水厂实景三维综合态势掌控

整合污水处理厂各业务系统数据，一张图对全厂绩效及各项指标数据进行图形化显示，提供给生产运营管理人员统一沉浸式综合态势感知能力，实现核心指标数据综合掌控，为管理层对全厂运营绩效评估、辅助决策提供科学有效的数据依据。

3、水厂实景三维安全监督管理，实时实景视频融合感知

针对重点区域视频监控数据，支持利用三维视频融合技术，将监控视频画面进行矫正、拼接，并实现与三维场景的融合统一，实现室内室外实景态势的沉浸式浏览。融合视频与三维场景同步浏览，视频画面与周边环境融为一体，实现真正对现场态势看得全、看得懂，实现一屏管理，一屏指挥。

基于视频孪生平台，接入人员定位系统数据，实现人员定位三维实景可视化、人员轨迹三维场景绘制、人员逃生指引等功能，提高污水处理厂人员监督管理能力，保障厂区人员安全。

4、实景三维生产运维管理-实景三维状态数据感知，三维报警联动管理

系统接入整合污水处理厂各物联监测数据，在三维场景中通过POI对各设备和关键节点进行直观标注，一张图轻松掌控设备分布。同时支持设备单体化操作，联动设备监测、水质水量监测、消防管理、能耗管理、生产管理等系统数据，用户可以通过点击标签或设备模型查看实时数据，并通过不同颜色直观展示运行状态，实现厂区各管理要素的直观、高效、精准化管理。

5、实景三维智慧巡查管理-实景三维视频巡查管理

基于污水处理厂的生产运维需求，定制个性化巡检路径，在三维场景中以第一人称高效漫游，结合巡检点、设备和传感器实时数据、视频监控，高效代替人工巡检，精准高效掌控污水处理厂运行态势。

6、实景三维应急演练

系统可以在污水处理厂三维场景中模拟日常生产中各种突发故事，如水质事故、停电停产事故、设备故障、气体泄漏及火灾、汛期洪水等，提供水厂员工及运维人员沉浸式仿真演练使用。

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