市政供水管網(wǎng)智慧監(jiān)測系統(tǒng)  市政供水管網(wǎng)數(shù)字孿生系統(tǒng)功能要求：

（1）以現(xiàn)場布置的市政供水管網(wǎng)工藝系統(tǒng)為原型進(jìn)行1:1還原建立供水管網(wǎng)系統(tǒng)的三維數(shù)字化場景；

（2）系統(tǒng)支持將導(dǎo)入的供水管網(wǎng)系統(tǒng)三維模型按照模型樹的形式進(jìn)行展示，即按照模型分類分級進(jìn)行管理。模型樹功能支持進(jìn)行名稱ID與三維模型的聯(lián)動，即點(diǎn)擊模型樹下的名稱ID后，在三維場景中能夠選中對應(yīng)的三維模型進(jìn)行信息展示。

（3）支持進(jìn)行模型屬性信息的管理，支持關(guān)聯(lián)三維模型進(jìn)行模型屬性信息的展示，如：點(diǎn)擊水泵三維模型后，能夠展示出設(shè)備的揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速、功率等信息；

（4）支持進(jìn)行設(shè)備的三維結(jié)構(gòu)認(rèn)知，在設(shè)備結(jié)構(gòu)認(rèn)知功能下，支持用戶通過虛擬互動的方式進(jìn)行設(shè)備三維模型的旋轉(zhuǎn)、縮放、移動、部件拆分、復(fù)位、透明度設(shè)置、爆炸視圖等操作。同時支持采用文字、語音播報等方式進(jìn)行設(shè)備各組成部件的講解；

（5）根據(jù)市政供水管網(wǎng)工藝系統(tǒng)上布置的壓力、流量、溫度、水質(zhì)等傳感器，在三維數(shù)字化場景中1:1（相對坐標(biāo)及傳感器外觀）還原建立對應(yīng)的傳感器三維模型。在此基礎(chǔ)之上，接入傳感器的實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)，在三維場景中關(guān)聯(lián)測點(diǎn)模型進(jìn)行展示，數(shù)據(jù)展示方式包括：數(shù)值、曲線；

（6）建設(shè)數(shù)據(jù)庫對傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合管理，支持進(jìn)行傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計、查詢、展示和導(dǎo)出等功能；

（7）開發(fā)傳感器異常數(shù)據(jù)閾值設(shè)置功能，當(dāng)傳感器的實(shí)時數(shù)據(jù)超出閾值范圍后，系統(tǒng)進(jìn)行異常情況警報處理；

（8）根據(jù)市政供水管網(wǎng)工藝系統(tǒng)上布置的水泵、閥門等設(shè)備，在三維數(shù)字化場景中1:1還原建立對應(yīng)的設(shè)備三維模型。在此基礎(chǔ)之上，接入設(shè)備的控制信號，在三維場景中關(guān)聯(lián)設(shè)備模型進(jìn)行展示，展示內(nèi)容包括：閥門的開度，水泵的頻率等；

（9）開發(fā)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析及預(yù)警功能，系統(tǒng)自動根據(jù)傳感器傳入的數(shù)據(jù)對當(dāng)前水質(zhì)情況進(jìn)行判別，分析當(dāng)前水質(zhì)情況，同時支持對水質(zhì)傳感器異常監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行報警處理；

（10）系統(tǒng)內(nèi)置一套閉環(huán)管理程序，即當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行報警后，管理員（老師或具備權(quán)限的學(xué)生）需要根據(jù)警報情況填寫發(fā)布故障處理任務(wù)單→針對任務(wù)單進(jìn)行故障處理，填寫工作單上傳至系統(tǒng)（復(fù)雜的故障處理情況，學(xué)生負(fù)責(zé)填寫即可，故障處理由維修人員完成）→管理員核實(shí)審核通過；

（11）在閉環(huán)管理程序功能基礎(chǔ)之上，開發(fā)活動記錄管理功能，能夠?qū)芫W(wǎng)工藝系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的異常情況、處理過程及結(jié)果等活動記錄進(jìn)行統(tǒng)一管理，支持進(jìn)行歷史活動記錄的查詢、回溯展示與導(dǎo)出，數(shù)據(jù)類型包括：設(shè)備更換后的參數(shù)、使用年限、檢測記錄、維修記錄等；

（12）系統(tǒng)支持進(jìn)行管網(wǎng)系統(tǒng)的智慧運(yùn)行調(diào)度實(shí)訓(xùn)，該實(shí)訓(xùn)分為兩種方式：開放式運(yùn)行調(diào)度與智慧運(yùn)行調(diào)度兩種方式。①開放式運(yùn)行調(diào)度：學(xué)生根據(jù)供水要求，進(jìn)行水泵、閥門運(yùn)行方案的設(shè)置，并調(diào)用現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行調(diào)度；②智慧運(yùn)行調(diào)度：系統(tǒng)根據(jù)水量預(yù)測計算分析結(jié)果，進(jìn)行水泵、閥門的運(yùn)行方案的計算分析，并基于生成的運(yùn)行調(diào)度方案調(diào)用現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行自動化、智慧化運(yùn)行。

（13）根據(jù)測點(diǎn)實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)、歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備的屬性參數(shù)，調(diào)用設(shè)備健康度診斷計算分析程序，進(jìn)行設(shè)備健康度的實(shí)時反演分析，在三維場景中展示當(dāng)前的設(shè)備性能情況，為系統(tǒng)運(yùn)維管養(yǎng)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；

（14）系統(tǒng)支持進(jìn)行管網(wǎng)運(yùn)維三維虛擬仿真培訓(xùn)，針對管網(wǎng)運(yùn)行過程中的出現(xiàn)的典型問題，以三維虛擬仿真的方式進(jìn)行還原演示與講解。同時，圍繞典型問題進(jìn)行維修措施的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，學(xué)生根據(jù)問題情況與系統(tǒng)提供的步驟提示進(jìn)行管網(wǎng)問題的互動處理。

（15）在三維虛擬仿真培訓(xùn)模塊下，支持調(diào)用實(shí)際管網(wǎng)工藝系統(tǒng)在運(yùn)行階段的維護(hù)記錄進(jìn)行案例教學(xué)。

2.市政供水管網(wǎng)數(shù)字孿生系統(tǒng)技術(shù)要求：

（1）系統(tǒng)需內(nèi)置給水管網(wǎng)運(yùn)行的完整水力學(xué)模型，包括：清水池、供水泵站、輸水管、配水管網(wǎng)、減壓閥等設(shè)備設(shè)施的水力特性數(shù)學(xué)模型及仿真計算方法。

（2）系統(tǒng)需內(nèi)置給水管網(wǎng)水力水質(zhì)計算數(shù)學(xué)模型及仿真計算方法，用于模擬計算多種溶解物質(zhì)隨時間的變化狀態(tài)和過程，進(jìn)行給水管網(wǎng)水力停留時間計算和水質(zhì)安全評價。

（3）系統(tǒng)需內(nèi)置給水管網(wǎng)水量預(yù)測及機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行數(shù)學(xué)模型、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行評價數(shù)學(xué)模型及仿真計算方法。

（4）系統(tǒng)需內(nèi)置完整、可靠的給水管網(wǎng)水力穩(wěn)態(tài)、水力瞬態(tài)仿真計算數(shù)學(xué)模型及仿真計算方法?；诜抡孢\(yùn)行數(shù)據(jù)，采用計算分析規(guī)整技術(shù)，支持對管網(wǎng)系統(tǒng)管道參數(shù)、機(jī)組參數(shù)（靜態(tài)、動態(tài)特性參數(shù)及特性曲線）、閥門參數(shù)等的反演分析。

（5）系統(tǒng)需內(nèi)置給水管網(wǎng)智慧化壓力和流量監(jiān)測系統(tǒng)，通過穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)方法進(jìn)行管網(wǎng)漏損檢測。將智能控制閥門和壓力分區(qū)分析程序結(jié)合，進(jìn)行漏損控制和爆管防控。