随着城市人口的快速增长，世界各地的水务公司比以往任何时候都面临着保护已经紧张的配水网络和基础设施的水力性能和水质的紧迫挑战。基本上，水分配系统的主要作用是确保消费者安全可靠的供水，同时以低成本保持效率。这种生长群体和老化基础设施的应变产生了越来越需要实施实时水网络管理系统，以支持水分配网络的主动管理。这种智能管理系统通常使用Digital Twin建模等先进技术。
数字孪生是一个有生命的实体的数字复制品。在各个工业部门，数字双胞胎被用于优化实体资产、系统和流程的操作和维护。在水分配系统的背景下，一个与遥测系统相连的水力模型提供了物理水分配网络的数字孪生，并允许实时详细分析系统状况。
利用更好效率，经济和消费者服务的实时建模
通过使用数字孪生模型实现实时控制，操作人员可以获得操作决策支持。实时监控系统定期自动从交换数据库(如监控和数据采集(SCADA)数据库)中读取实时或历史数据，更新水力模型，运行水力模拟，并提供包括水力决策、告警和参数设置在内的结果。这意味着网络故障可以在早期阶段被检测到，并让运营商迅速做出反应，将破坏性影响降至最低。通过这种方式，数字孪生模型支持水网络的主动运行，从而提高网络的经济效率，更快地响应系统故障，并改善消费者服务。
请继续阅读，发现网络建模，实时仿真以及HindCasting和预测能力的高效程度，所有这些都有助于积极的实时监测和控制水分配系统。
网络建模与仿真
通过使用建模和模拟，可以提供完整的在线配水液压建模系统并对水网络进行分析。可以自动和周期性地使用来自SCADA监控系统的实时数据进行自动和定期执行。液压模拟包括传输线和/或分配网络的稳态，延长时段和液压瞬态分析。以这种方式，如果预测发生事件，则仿真可以通过使用预定义或用户定义的警报和警报运算符来预测可能的问题。此外，可以快速访问泵，阀，储存器停机或管道故障等并发症，并允许系统运营商找到补救措施。
快速回应改变条件
在实时建模系统中，从SCADA监控数据库接收数据，然后用作模型的输入，然后运行模拟并立即进行系统状态分析，并允许运营商评估潜在问题的潜在问题会很快响应更改使适应。在此模式下，系统以预定时间步长的连续循环运行。在每个循环期间，进行液压和水质分析，并且使用测量的SCADA数据更新模型参数。随后，来自模型的输出数据可以与SCADA进程监视器的数据一起显示在仪表板中。
基于Hindcast建模的操作
后验模型可以在一段确定的时间内执行任何过去的事件-例如，最近6小时或最后一周。后验模型允许系统评估和确定节点需求和日曲线。此外，还可以建立控制规则，根据水箱水位、结压或一天中的时间来改变管道状态或设置。甚至基于SCADA数据库中可用的参数列表的复杂规则也可以被复制。后验模型也可用于用真实的SCADA数据填充复杂模型，避免了耗时的模型配置数据处理。
通过预测需求来管理设置
供水系统的行为可以在选定的时间间隔内进行短期预测，例如6小时或12小时。条件控制规则用于调整链路设置或状态，这些规则可以是预定义的，并根据时间进行调整，也可以是后验模式开发的。利用预测模型，该模型为处理节点需求提供了多种选择，例如从SCADA系统读取它们，或根据测量到的流量调整预定义的节点需求——这取决于需求的原因。
好奇学到更多？
在所有不同类型的潮湿基础设施和系统中，水分配系统是维持我们在现代社会生活质量的最基本。因此，确保水分配系统的最佳运行是至关重要的。了解有关数字模拟的更多信息，并发现如何使用诸如应用程序的应用主动管理日常水网络操作水网顾问。
关于作者
Petr Ingeduld，高级项目经理和液压工程师
Petr是DHI的供水系统专家，拥有超过20年的专业经验。在他的职业生涯中，Petr一直专注于水力模型的应用开发，以支持水的供应和分配。他管理了许多全球项目，并提供技术指导和各种建模工作的故障排除。
Davide Persi，高级项目经理和液压工程师
Davide是一家河流和城市网络专家，达黎氏，拥有20年的专业经验。Davide一直参与了莫德勒或项目经理的几个项目，专注于洪水管理，形态分析，供水和分配优化以及排水设计和康复。最近他管理了一些项目，专注于执行DSS系统。