排水数字孪生实现案例.pdf

1、排水数字孪生实现案例排水数字孪生实现案例中国市政工程华北设计研究总院有限公司中国市政工程华北设计研究总院有限公司智慧水务分院智慧水务分院 王浩正王浩正1.智慧水务关心的对象是什么？建设有没有优先级？智慧水务关心的对象是什么？建设有没有优先级？生产对象：生产对象：（1）水，是水务过程的产品，属于水物系统生命周期中产生影响的对象。生产要素生产要素：（2）资产/资源（不同抽象层次的有形物理对象）：厂-池-站-网（3）人：城乡供水管理、排水防涝管理、水环境管理（4）数据：数据及其产生数据的数字化载体其他对象：其他对象：（5）过程/流程（要素与周围链接的有形和无形要素）：源-网-厂-河；取-输-净-配的

2、水流过程和管理流程。一、几点基本认识物理实体（水、资产/资源、过程）数字虚体（数据和数据载体）意识人体（相关人、流程）2.有哪些可以借鉴的先进理论和技术体系应该在智慧水务技术体系中重点应用和发展？有哪些可以借鉴的先进理论和技术体系应该在智慧水务技术体系中重点应用和发展？分别的成熟度如何？这些概念之间的关系如何理解？分别的成熟度如何？这些概念之间的关系如何理解？一、几点基本认识RTC计算DTDDDAS1969200620121992物+人全部物CPS仿真数据融合控制可控物数据融合：数据驱动决策系统&AI（可靠的人工智能）模拟预测控制：混合模型计算：数据驱动的发现模拟&仿真：核查验证、不确定性量化

3、关注热点：关注要素：3.如何认识智慧水务？智慧水务的价值是什么？这些价值为哪些目标服务？如何认识智慧水务？智慧水务的价值是什么？这些价值为哪些目标服务？应该如应该如何定义智慧水务何定义智慧水务?荀子正名篇：“所以知之在人者谓之知，知有所合者谓之智”。“心有征知。征知，则缘耳而知声可也，缘目而知形可也。五官簿之而不知，心征之而无说，则人莫不然谓之不知”。一、几点基本认识慧柔者用茢施于净处，刚者用竹施于薉处。3.如何认识智慧水务？智慧水务的价值是什么？这些价值为哪些目标服务？如何认识智慧水务？智慧水务的价值是什么？这些价值为哪些目标服务？应该如应该如何定义智慧水务何定义智慧水务?定义：定义：为使水

4、系统不偏离设定的运行目标，开展实时监控、状态分析、报警为使水系统不偏离设定的运行目标，开展实时监控、状态分析、报警预警、问题溯源、动态决策和预警、问题溯源、动态决策和物数同步物数同步，持续地模拟系统的环境、结构和行，持续地模拟系统的环境、结构和行为，提供全生命周期决策支持的手段、工具和服务。为，提供全生命周期决策支持的手段、工具和服务。一、几点基本认识智慧水系统：是一个综合计算、网络和水系统物理环境的多维复杂系统，通过监测评估、模拟预测和智能控制技术的有机融合与深度协作，实现复杂水工程系统的实时感知、动态控制和信息服务，通过信息技术、水务管理与水务设施的一体化设计，使系统更加可靠、高效、实时协

5、同，解决水系统管理中的水量、水质问题和低碳需要（2023年理解）。4.如何从如何从数字化角度数字化角度看待、理解看待、理解水务水务系统？系统？水务系统具有离散和连续性的动态系统，是具有对抗性、不确定性、随机性和大时空变异性的复杂系统。（1）对抗性是由多目标产生的，决定了系统的多目标优化需求；（2）离散和连续运行决定了系统的动态特征，决定了系统数学描述的微分方程特性；（2）不确定性和随机性决定了水务系统的统计特征，决定了水务系统数学描述的概率特征，也对智慧水务系统提出了水务系统不确定性识别、监控和消除要求；（3）大时空变异系统的数据采集是一个挑战；（4）复杂性决定了系统数学描述的分区和分级要求，也提出了系统交互和集成的要求。一、几点基本认识二、实现路径二、实现路径二、实现路径二、实现路径三、长春案例谢谢，敬请批评指正！谢谢，敬请批评指正！