數(shù)字孿生水廠模型有哪些？詳解核心組成與關(guān)鍵技術(shù)

2025-06-10作者：捷碼瀏覽：次

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1、數(shù)字孿生水廠概念解析
2、數(shù)字孿生水廠背后主要模型
3、數(shù)字孿生水廠關(guān)鍵技術(shù)

在水利數(shù)字化改革浪潮中，如何建設(shè)數(shù)字孿生水廠成為行業(yè)高頻熱搜問(wèn)題。的確，如今的數(shù)字孿生技術(shù)正在深刻改變水廠運(yùn)行模式。本文將重點(diǎn)為您講解數(shù)字孿生水廠概念，其需要的主要模型以及背后的關(guān)鍵技術(shù)。

數(shù)字孿生水廠概念解析

什么是數(shù)字孿生水廠？它可不只是3D模型，而是現(xiàn)實(shí)水廠在虛擬世界的數(shù)字雙胞胎。以數(shù)據(jù)和模型的深度集合為核心，數(shù)字孿生水廠是指在虛擬空間構(gòu)建一個(gè)與現(xiàn)實(shí)水廠的運(yùn)行、工藝流程、資產(chǎn)等一模一樣的虛擬實(shí)體，不僅能實(shí)時(shí)反映現(xiàn)實(shí)水廠的實(shí)時(shí)狀態(tài)，還能基于算法，進(jìn)行模擬仿真、分析預(yù)測(cè)、輔助決策、閉環(huán)優(yōu)化。

數(shù)字孿生水廠背后主要模型

包括物理實(shí)體模型、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型、虛擬仿真模型、智能決策模型等。

（1）物理實(shí)體模型：就是高精度的三維模型，比如BIM等，通過(guò)高精度還原水廠中建筑、設(shè)備等幾何形狀、位置、拓?fù)潢P(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)的精確還原。

（2）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型：就是基于AI算法、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)、診斷、分析的模型，它可以深挖數(shù)據(jù)價(jià)值，為未來(lái)決策提供建設(shè)性建議。

（3）智能決策模型：主要是指對(duì)異常工況預(yù)警、故障診斷、運(yùn)行預(yù)測(cè)、應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行智能分析、決策的關(guān)鍵模型。

（4）虛擬仿真模型：融合物理模型、機(jī)理模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型，形成的能動(dòng)態(tài)模擬水廠在各種工況、進(jìn)水條件、控制策略下運(yùn)行狀態(tài)。

數(shù)字孿生水廠關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)字孿生水廠的構(gòu)建涉及基礎(chǔ)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層?；A(chǔ)層主要是各類數(shù)據(jù)的采集、反饋控制。平臺(tái)層則是將把不同設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析、轉(zhuǎn)化為可視化圖表，并與水廠模型相關(guān)聯(lián)，應(yīng)用層則是放各類算法了，在之前幾層的基礎(chǔ)上，通過(guò)綜合決策，實(shí)現(xiàn)描述、診斷、預(yù)測(cè)、處置，并將最終決策反饋給物理對(duì)象，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

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