随着社会发展迅速，人口数量上涨，水资源的重要性日渐明显，而人们在用水后必定会产生一定量的污水，环境治理、水处理迫在眉睫，污水处理成为生活中不可或缺的作业之一，人才需求日益剧增，污水处理厂的管理方式已经不能满足现状，随着互联网科技的不断进步，河南兰幻软件技术有限公司通过数字孪生技术为污水处理厂建设和运营提供了新的解决方案，数字孪生的出现，让人才培养、管理运营更简单，投入更低。
污水处理厂数字孪生系统是一种高效、实用的工具，有助于提高污水处理的效率和质量，促进环保事业的发展。它融合了数字孪生技术、3D可视化、物联网、大数据等先进技术，为污水处理厂提供智能化管理及优化决策支持，为人才培养提供富足的实训场地等。
该系统基于先进的3D引擎、数据集成与共享技术、智能化管理等技术，对污水处理厂全厂区实景及处理工艺模拟，对污水处理厂各个构筑物设施开车、停车操作运营管理，配置模拟战，模拟真实污水处理厂控制现场。提供认识实习、生产实习、巡检、事故排查、理论培训、成绩查询等操作学习与实训。
一、污水处理厂数字孪生系统主要功能
1. 场景模拟
全厂三维可视化建模、设备层级展示，1:1高精度还原厂区建筑、设备、管道布局，支持多视角自由切换（俯视/平视/第一人称），昼夜模式切换及天气效果模拟，厂区全景展示，工艺单元组态展示，单体设备结构剖视；
2. 工艺模拟
全流程动态仿真、工艺设备管控，进水→格栅→沉砂→生化→沉淀→消毒全流程模拟，实时显示各环节水质参数（COD/BOD/SS等），污泥处理系统联动模拟，支持设备调节，支持异常报警提示；
3. 原理模拟
设备工作原理、微观过程可视化；
4. 操作模拟
标准操作演练、应急操作模拟、事故操作模拟；
5. 实训实习
情景化教学、实训，多人系统操作；
6. 日常巡检
标准化巡检模拟；
7. 事故排查
故障案例重现，事故解决引导训练；
8. 理论训练与考核
专业知识库、智能考评系统、集成污水处理相关标准规范、设备技术参数数据库、自动组卷功能、操作过程追溯评价、理论实操融合考核。
9. 成绩查询：数据统计
二、污水处理厂数字孪生系统应用价值
1. 提供丰富的认知环境
2. 降低实验成本和风险
3. 提供处理效率和稳定性
4. 优化能耗、化学药剂使用
5. 辅助实操学习、考核
6. 辅助理论内容学习、考核
三、污水处理厂数字孪生系统功能介绍
（一）数字孪生数据配置（又称模拟站）
使用河南兰幻软件技术有限公司研发的智能数据采集网关系统，配置对应协议，连接硬件设备，让数据“流入”污水处理厂软件。使仿真软件与现实设备相互映射，形成数字孪生软件，数据1=1，同步同频。
如不与现实设备配置连接时，可添加多个采集通道、站点，并启用“数据模拟生成”模式。配置随机数字最小值最大值范围（填写现实数据反应范围即可），让学生们在学校使用污水处理厂数字孪生系统依旧可以进行真实的实训实操。
（二）首页
界面默认显示A2/O 工艺流程图，污水处理厂DCS图。
（三）认识实习
通过三维仿真模型技术搭建了整个污水处理厂，建筑物、污水处理设备、办公楼、停车位、绿化、道路等等。（在场景中，每处构筑物均显示有名字标识，用户可以通过构筑物上的标识去认识设备；鼠标点击场景中的标识时，也能够将视角快速拉近到点击的构筑物设备处，让用户可以体验近距离观察。）认识实习中，用户可在以俯瞰的方式在厂区中参观整个厂区。通过“认识实习”中的功能：高亮、操作提示、工艺流程图、重置视角、管道动画、透明地图、慢速漫游认识整个污水处理厂。
（四）生产实习
孪生模式（需配置智能数据采集网关系统）：支持在污水厂漫游，用户可以通过漫游，操控场景中的人物去往各个点位，对设备进行控制（DCS控制图也可以直接对污水处理厂进行操控）。
点击原理图内构筑物处可进入控制界面。
、
如不想漫游，可以通过传送功能，快速传送到指定地点。传送到指定点位时，可以直接点击场景中的设备（如开关阀门等），直接进行控制。
仿真模式：开车生产实习、停车生产实习，用户可以按照评分内的工段要求，通过自主漫游或传送功能与DCS功能相互配合完成开车、停车实习。也可以自主进行开车、停车实习，最后在查询成绩。
（五）巡检
污水处理厂规模较大，为了污水处理厂的生产安全，需要员工定期对厂区内进行安全巡检，查看设备的运行情况等。
在数字孪生状态下，通过各种传感器设备，时刻监测现实污水处理厂设备或者构筑物的状态，可通过监控执行巡检任务，保障污水处理厂的运行安全等。
在仿真状态时，为帮助学员们快速进入工作角色，会主动带领学员执行巡检，对设备的巡检，对建筑物的巡检等。
（六）事故排查
在污水处理厂日常运行过程中不免会遇到各种各样的事故工况，事故排查功能，便于对污水处理厂常见事故进行演示和操作。
通过智能数据采集网关系统时刻监测污水处理厂的安全等状况，出现异常时，设备出现告警并通过污水处理厂数字孪生系统提醒用户，此时用户可以进行事故排查，对告警处设备进行排查。发现问题并及时解决问题。
（七）理论培训
按照污水处理厂的构筑物进行科目、题目管理，用户可以向构筑物添加题目，也可添加新的建筑，当用户在场景中实训时，也会在触发相对应的功能或场景时，打开这些题目并练习、答题。
（八）成绩查询
支持用户查看科目成绩：开车工艺、停车工艺、理论培训。查看用户每项科目的分数。
