[发明专利]一种基于三维可视化模式的智慧水务运营系统

说明书

本发明涉及一种基于三维可视化模式的智慧水务运营系统，包括位于底层的数据通讯层、位于中间的业务处理层和位于顶层的用户使用层；所述数据通讯层包括数据监测及获取体系，所述数据监测及获取体系用于对各个设备进行监测，并将监测的数据传输至所述业务处理层；所述业务处理层包括自动控制体系，所述自动控制体系用于对监测到的数据进行分析处理，并根据分析处理的结果对设备进行管理；所述用户使用层用于使用三维可视化界面的方式展示各种智能应用。本发明能够及时了解和掌握设备实时状况，分析、判断设备异常情况及原因。

技术领域

本发明涉及水务运营管理技术领域，特别是涉及一种基于三维可视化模式的智慧水务运营系统。

背景技术

当前全球工业已迈入4.0时代，相对于现代工业自动化水平，污水处理厂自动化程度还处于较低水平，一般都采用数据采集与监控系统(即SCADA系统)，而这些系统的实时监控信息数量多、数据变化快，不能形成对数据统计及分析。而且只能在监控室的当班人员使用专业软件才能看到相关数据展示，当设备发生故障时也不能给出合理建议和维修方案。当远距离查看数据只能以电话或报表形式进行，不能共享实时的展示数据，既不方便也不及时。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于三维可视化模式的智慧水务运营系统，能够及时了解和掌握设备实时状况，分析、判断设备异常情况及原因。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于三维可视化模式的智慧水务运营系统，包括位于底层的数据通讯层、位于中间的业务处理层和位于顶层的用户使用层；所述数据通讯层包括数据监测及获取体系，所述数据监测及获取体系用于对各个设备进行监测，并将监测的数据传输至所述业务处理层；所述业务处理层包括自动控制体系，所述自动控制体系用于对监测到的数据进行分析处理，并根据分析处理的结果对设备进行管理；所述用户使用层用于使用三维可视化界面的方式展示各种智能应用。

所述用户使用层运用数字孪生技术将各个设备、数据通讯层中的监测体系和业务处理层的处理结果映射到三维可视化界面中。

所述数据通讯层包括污水水质监测模块和视频监控模块，所述污水水质监测模块用于检测水处理前后的水质数据，并发送至业务处理层，所述视频监控模块用于采集监控系统内各个设备的信息，并转化为数据传输到业务处理层。

所述业务处理层包括智能曝气模块、设备管理模块、能耗和药耗管理模块、管网管理模块、数据分析模块；所述智能曝气模块用于提取与曝气相关的运行数据，并根据数据生成曝气指标；所述设备管理模块用于记录设备信息、运行状态和设备参数，并报警设备的故障以及提示设备的保养情况；所述能耗和药耗管理模块用于提取与能耗和药耗相关的运行数据，并根据数据生成能耗和药耗指标；所述管网管理模块通过三维可视化的方式显示地下管线，用于判断并调整管网的损坏位置；所述数据分析模块用于对数据进行加工处理，对数据进行分类、汇总、计算，并生成相应的表格和图形。

所述用户使用层包括污水厂设计施工模块、污水厂工艺设备选择模块、厂区展示模块、智能巡检模块、移动端模块和员工培训模块；所述污水厂设计施工模块用于通过三维虚拟现实技术，把污水厂从最开始设计到施工、监控、管理、运营整合到系统里；所述污水厂工艺设备选择模块用于通过数字孪生技术先模拟出该厂设计的工艺，输入进水数值在本模块中模拟运行，通过大数据计算出该厂的能耗和出水水质；所述厂区展示模块用于动态展示整个厂区的三维模型，以及各个设备的运行状态和监测情况；所述智能巡检模块用于结合AR/MR设备实现厂区设备智能化巡检，通过对设备形态或标志进行识别，观察设备的运行状态、运行参数、历史故障；所述移动端模块用于通过移动终端查看系统的实时运行状况和运行信息；所述员工培训模块用于结合VR设备让员工对厂区的设备进行操作。

有益效果