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“智”取西江水 、“數(shù)”澤大灣區(qū)， 數(shù)字孿生珠三角工程取得初步成果！

2024-02-21 08:42:59來源：水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院 閱讀量：173 評論

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　　2024年1月30日，作為172項國家重大水利工程、國家水網(wǎng)骨干工程的珠江三角洲水資源配置工程正式通水。水利部黨組書記、部長李國英調(diào)研珠江三角洲水資源配置工程時強調(diào)，要立足千年大計，從守護和保障生命線的高度，切實推進數(shù)字孿生工程建設(shè)。珠江三角洲水資源配置工程，從西江向珠三角東部地區(qū)供水，工程全長113.2公里，設(shè)計流量80立方米每秒，年供水量17.08億立方米，惠及人口約3200多萬，支撐1.7萬億GDP用水需求。為粵港澳大灣區(qū)發(fā)展提供戰(zhàn)略支撐
 
01、智慧珠水“智”在哪里？
數(shù)字孿生“數(shù)”說什么？
 從建設(shè)到運行
 數(shù)字工程與物理工程相生相伴
 
　　2019年10月，由水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院牽頭的智慧建管項目伴隨實體工程同步啟動建設(shè)，項目構(gòu)建了BIM+GIS系統(tǒng)平臺和工程數(shù)據(jù)中心，整合了“人、機、料、法、環(huán)”全要素監(jiān)測體系，融合了安全、質(zhì)量、進度、投資等核心管理數(shù)據(jù)，開發(fā)了態(tài)勢感知應用系統(tǒng)。2022年10月，數(shù)字孿生珠三角工程項目開工，打造了地塊級、站場級、設(shè)備級與零件級從宏觀到中觀再到微觀數(shù)字孿生體，全面覆蓋工程1條干線、2條分干線，1條支線、3座泵站和4座水庫，開發(fā)了可與物理實體交互的物理孿生、狀態(tài)孿生和機理孿生模型，完成以虛映實、以虛預實、以虛優(yōu)實的遞進與升華。
 
02、數(shù)字場景中狀態(tài)全面感知
孿生系統(tǒng)里預演答疑解惑
監(jiān)測數(shù)據(jù)實時更新
四預功能逐步完善
 
　　數(shù)字孿生珠三角工程首創(chuàng)將預報、預警、預演、預案融入到調(diào)度決策流程，調(diào)度中心通過視頻監(jiān)控、SCADA系統(tǒng)和孿生系統(tǒng)，實現(xiàn)“監(jiān)、控、算”確保調(diào)度安全，數(shù)字孿生建設(shè)團隊全程參與工程充排水調(diào)度，使用數(shù)字孿生系統(tǒng)實時計算，超前預報充、排水情況，及時預警提示關(guān)鍵節(jié)點，為充水決策提供了有力支撐，是全國首個在物理工程正式充水前利用數(shù)字孿生工程實現(xiàn)充、排水預演的調(diào)水工程。
 
　　預報：物理工程充水過程中，接入進水閘開度、管道水壓等實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，實時動態(tài)糾偏充水狀態(tài)，根據(jù)全線工程未來水位變化值，預報重點對象的變化情況，并據(jù)此及時調(diào)整充水策略，確保充水方案的實時最優(yōu)。
 
　　預警：全程監(jiān)測隧洞內(nèi)外水壓、鋼筋應力、縫隙監(jiān)測值等關(guān)鍵信息，對運行過程中管片的應力分布、位移等變化狀態(tài)進行監(jiān)測預警，發(fā)現(xiàn)超限數(shù)據(jù)即可直觀快速準確定位。
 
　　預演：工程采用的是地下深埋隧洞輸水方式，所以隧洞檢修前的通風尤為重要，必須保證隧洞通風安全。工人進入管道前，利用孿生平臺融合模擬預演通風方案，計算洞段間的風速，與設(shè)計的最低安全風速及推薦風速對比分析，給出進洞檢修的決策建議。
 
　　預案：在充水前的準備工作中，利用孿生平臺生成調(diào)度預案，對總調(diào)中心和各分中心調(diào)度員開展培訓工作，落實操作方案，確認各個工作環(huán)節(jié)，有效保障了充水調(diào)度安全、有序開展；通水后根據(jù)實際運行情況，對調(diào)度預案進行動態(tài)修正。
 
　　圍繞工程運營期“無人值守、關(guān)門運行”的目標，打造數(shù)字孿生智慧交通隧洞，對隧洞內(nèi)車輛位置、方向、預計通過時間實時映射，控制出入口道閘的啟閉，實現(xiàn)數(shù)字孿生與物理實體的雙向映射。
 
03、數(shù)字孿生珠三角工程實現(xiàn) 
歷史數(shù)據(jù)積累、實時狀態(tài)映射
未來風險預測、決策方案預演
形成工程高質(zhì)量發(fā)展的新質(zhì)生產(chǎn)力
 
　　下一步，數(shù)字孿生珠三角工程將聚焦“三個安全”(工程安全、供水安全、水質(zhì)安全)，瞄準經(jīng)濟節(jié)能供水、應急快速供水、安全水質(zhì)供水，為珠三角工程的前瞻性、科學性、精準性、安全性保駕護航。
 
　　轉(zhuǎn)自：中國水利
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