智慧水務：這才是數字孿生污水處理廠該有的樣子

近年來，智慧水務、數字水務成為水務行業(yè)的熱點領域。對于污水處理領域，如何貫徹落實雙碳戰(zhàn)略，積極推進智慧水廠建設，顯得尤為關鍵。

數字孿生技術結合視頻融合、BIM、5G、物聯網、云計算及大數據等先進技術，圍繞水質達標、安全生產、高效節(jié)能等生產、運營和管理目標，搭建了集污水處理廠區(qū)建筑及生產設備、管線等設施的三維場景，將污水廠實時運行信息、日常管理信息進行智慧管控，確保其科學、高效、安全、智慧運行。

本次智慧污水處理廠可視化項目，基于 PBR 物理渲染的材質而開發(fā)，使渲染的結果非常具有真實感。直觀、高效、精準地展示污水處理廠的空間數據、實時的監(jiān)控與管理等信息。

整體場景采用航拍方式獲取園區(qū)建模所需資料，利用飛機或無人機搭載多臺傳感器，對污水處理廠進行拍攝采集，快速高效獲取真實反映廠區(qū)情況的數據信息，結合手工建模進行模型搭建、場景渲染等工作，最終獲得三維模型。

傳統(tǒng)污水處理廠生產及配套系統(tǒng)主要包括污水處理系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)等。圖撲智慧污水處理廠解決方案通過自主研發(fā)的 2D、3D 圖形渲染引擎勾勒精準數據模型，多維動態(tài)展示污水處理廠外景，高頻次刷新設備實時數據，一站式呈現全廠運營態(tài)勢。

綜合監(jiān)視

綜合監(jiān)視系統(tǒng)能夠通過圖撲軟件的可視化引擎以及地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS） 相關技術，對污水處理廠進行全方位的數字化建設，全方位掌握所有站點的整體運維狀況?？赏ㄟ^鼠標和鍵盤的常規(guī)交互操作，實現對場景的旋轉、平移、縮放。

畫面兩側數據面板展示廠區(qū)設備運維的能耗、運營成本、實時報警、街道供水量等關鍵指標參數，將采集的數據信息轉化為相應的圖形信息，直觀的展示全廠各工藝流程段的實時設備工況，使管理人員及時掌握水廠運行情況。

設備實時監(jiān)控

圖撲軟件數字孿生污水處理廠管理系統(tǒng)，基于工業(yè)物聯網網關實時采集現場內多個設備的數據，對設備的運行狀態(tài)、故障信息進行可視化展示；另外系統(tǒng)可擴展支持設備使用狀態(tài)查詢、實時數據查看、實時報警管理等功能，也可針對特種設備做特色管理。

能耗管理可視化

污水處理廠是能耗大戶，能耗管理模塊通過大數據采集、錄入、計算，將污水處理廠內的每個工藝段及設備的能耗成本進行綜合統(tǒng)計展示，輔以實時動態(tài)的二維折線圖圖形，將本周耗水量、耗電量、耗藥量數據與上周進行對比分析，形象直觀、精準呈現，方便用戶及時洞察關鍵能源的使用成本。

污水處理廠據此還可實施"避峰就谷"生產用電管理模式，在完成生產任務的前提下，通過合理組織安排生產時間，降低電費平均價格，從而實現降低生產用電成本。

實時報警可視化

結合圖撲軟件 Web 2D 組態(tài)功能，再通過數據采集，實現設備報警監(jiān)測可視化，對閥門開/關到位故障、污水液位過低、藥劑量不足、設備工況異常等故障報警信息進行展示。并按照突發(fā)事件發(fā)生的緊急程度以及可能造成的危害程度來進行響應級別分級，并通過不同顏色進行標示，幫助管理者提前預判可能出現的各種意外風險，進行相關事件預警和報警信息的及時推送和發(fā)布。

圖撲軟件同樣支持通過 HT for WebGIS 實現火災位置的精準定位，當發(fā)生火災時，智能煙感能準確探測到明火帶來的煙霧，并將準確位置傳達給管理員，實現快速救援。

運營監(jiān)管可視化

污水廠不同的處理工藝會產生不同的運營效果，運營成本也會有差別。圖撲軟件 HT 2D 面板實時展示管理成本、運營成本、財務成本等各項參數，使管理人員及時了解運營情況，并根據相應數據變化調整污水處理工藝，從而提高企業(yè)的經濟效益。

街道供水量可視化

圖撲軟件 HT 街道供水量統(tǒng)計模塊展示污水廠對主要幾個負責的街道供水量統(tǒng)計情況，通過二維柱狀圖圖表，將中山路、和平路等街道的供水量以實時動態(tài)的形式直觀精準呈現，方便用戶及時了解各街道供水情況。

污染物削減量

污染物削減量監(jiān)測系統(tǒng)對各工藝段中主要的污染物指標進行實時動態(tài)監(jiān)測，及時了解CODcr、NH3-H、BOD5、TP、SS、TN 污染物的削減量和削減率指標參數。

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污染物科普小貼士

CODcr：化學需氧量，是以化學方法測量水樣中需要被氧化的還原性物質的量。它反映了水中受還原性物質污染的程度。

NH3-N：氨氮，工業(yè)污水、生活污水中都含有，指水中以游離氨（NH3）和銨離子（NH4）形式存在的氮。在總氮中以氨氮為主且濃度不高的情況下，可直接添加氨氮去除劑進行化學處理。

BOD5：5 日生物需氧量，是指在一定期間內，微生物分解一定體積水中的某些可被氧化物質，特別是有機物質，所消耗的溶解氧的數量。BOD 越高，水中有機污染物越多，水質污染越嚴重。

TP：總磷，廢水中以無機態(tài)和有機態(tài)存在的磷的總和。是衡量水污染程度的指標之一，數值越大，水質污染程度越高。

SS：懸浮物，指懸浮在水中的固體物質，包括不溶于水中的無機物、有機物及泥砂、黏土、微生物等。水中懸浮物含量是衡量水污染程度的指標之一。數值越高，水質污染越嚴重。

TN：總氮，是水中各種形態(tài)無機和有機氮的總量。包括 NO3-、NO2- 和 NH4+ 等無機氮和蛋白質、氨基酸和有機胺等有機氮，常被用來表示水體受營養(yǎng)物質污染的程度。數值越高，水質污染越嚴重。

污水處理系統(tǒng)

污水處理按處理程度不同可分為三級處理流程，即一級預處理（物理處理）、二級處理（生物處理）以及三級處理（化學處理或深度處理）。圖撲軟件 HT 引擎可根據 CAD 圖、鳥瞰圖、設備三視圖等資料實現高精度建模還原，真實模擬了污水進行層層處理，最終作為飲用水水源的全過程。

一級處理

一級處理系統(tǒng)又稱為物理處理系統(tǒng)，物理處理作為凈化水廠水處理的第一道工序，可以截留污水中的漂浮物如纖維、紙漿等細小懸浮物。

粗格柵

粗格柵就是物理處理的“守門大將”，有效的柵渣攔截可以提高水泵等重要設備的使用效率和使用年限。通過圖撲軟件 3D 的高仿真模型效果，對格柵機的組裝部件和拆解進行數字孿生，融合智能傳感器，2D 面板可顯示格柵機運行功率、液位及狀態(tài)。

方便運營人員定期進行巡視檢查，觀察粗格柵前后的液位差是否符合設計值，檢查設定的運行時間內有無正常運行。防止液位過低、過柵流速過快導致大型漂浮物撞擊柵條和刮渣設備，造成粗格柵的損毀。

進水調節(jié)池

調節(jié)池是一種用于調節(jié)進出口流量的結構，為了使管道和結構正常工作，不受廢水高峰流量或濃度變化的影響，一般需要在污水處理設施前設置調節(jié)池。圖撲軟件運用豐富的可視化圖表和動畫效果，實時統(tǒng)計進水調節(jié)池的設備監(jiān)測數據，數據涵蓋液位、攪拌機的啟停、功率、狀態(tài)、轉速等多個關鍵指標，協助作業(yè)管理人員進行水量調節(jié)，使流出的水質比較均勻，確保進水調節(jié)池水量控制在有效水深范圍內（2~3m），以避免后續(xù)處理設施承受過大的沖擊負荷。

提升泵房

提升泵房是把污水提升進入廠區(qū)的水處理構筑物。提升泵站一般由水泵、集水池和泵房組成。運用圖撲軟件 HT 豐富的 2D、3D 組態(tài)可視化技術數字孿生提升泵房，建立動態(tài)的數字化提升泵房可視化平臺。2D 面板聯動三維場景，動態(tài)實時更新泵房流量、揚程和功率等關鍵指標，解決管理人員需要進行 24 小時不間斷的運營管理等問題，保證泵站安全穩(wěn)定運行。

細格柵

細格柵的柵條間距為 5-10mm，設在提升泵房后沉砂池之前，細格柵攔截細小的漂浮物，保護后續(xù)工序設備正常運轉和減輕處理負荷。細格柵的運行中受到污水原水的影響較大，設備機件出現故障的頻率高于其他后續(xù)設備。圖撲軟件 HT 系統(tǒng)可實時展示細格柵當前的運行狀態(tài)情況，進一步減輕其處理負荷，加強維護保養(yǎng)能力，對出現的問題及時發(fā)現并采取措施進行維護。

旋流沉砂池

接著，污水就進入到了第一級水處理構筑物沉砂池。旋流沉砂池主要去除污水中相對密度大于 2.65，粒徑大于 0.2mm 的砂粒，使無機砂粒與有機砂粒分離開來，便于后續(xù)生物處理正常運行。

旋流沉砂池的攪拌機轉速決定了砂粒在旋流沉砂池內能否沉淀下來。圖撲軟件通過搭載智能轉動傳感器，對除砂器、砂水分離器的運行數據進行實時采集監(jiān)控，并同步上傳至 2D 可視化面板中直觀展示呈現。運行人員點擊沉砂池內對應設備，即可查閱旋流沉砂池轉速，并進行合理的調整，使其適應相應污水中的砂粒，保證旋流沉砂池除砂效果。

二級處理

二級處理系統(tǒng)又稱為生物處理系統(tǒng)。污水中最重要的一些污染物質，都是溶解態(tài)的，要去除這部分污染物質，就需要利用生物處理的方法：把污水中溶解性的污染物質，當做微生物的食物，在微生物生長繁殖的過程中，污水也就自然得到凈化。其工藝構成多種多樣，可分成生物膜法和活性污泥法（AB 法、A/O 法、A2/O 法、SBR 法、氧化溝法）穩(wěn)定塘法、土地處理法等多種處理方法。

水解池

水解酸化池在調試階段的重要階段就是污泥的培養(yǎng)。水解酸化-好氧生物處理工藝中的水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機物轉變?yōu)槿芙庑杂袡C物，特別是工業(yè)廢水，主要將其中難生物降解的有機物轉變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C物，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧處理。

圖撲軟件通過搭載智能水質監(jiān)測傳感器，在線監(jiān)測 COD、氨氮、總磷的含量，工作人員可在低于要求值時及時投加營養(yǎng)劑，避免因為檢測不及時使得池內營養(yǎng)物匱乏造成微生物不能適應新環(huán)境或餓死。

生化池

生化池內通過對缺氧、厭氧、好氧三個工藝段的調控，使釋磷菌、聚磷菌、硝化菌、反硝化菌等微生物得以生存繁殖，從而充分利用各類微生物降解污水中的 BOD5、NH3-H、CODcr、TN、TP 等污染物。傳統(tǒng)的生化池碳源投加完全由人工控制，系統(tǒng)無法做到精細化加藥。

利用圖撲軟件 0 代碼平臺構建的生化池孿生體，實現對藥劑投加環(huán)節(jié)的實時監(jiān)測，按需分配各控制區(qū)域的供氣量或加藥量，實現精細化控制，確保生產過程安全穩(wěn)定和出水水質更好。

曝氣池

曝氣池的作用是讓活性污泥進行有氧呼吸，進一步把有機物分解成無機物，去除污染物的功能。圖撲軟件通過輕量化 3D 建模技術，將曝氣池的外觀以及設備進行數字孿生，并輔以 2D 面板展示除臭、PH 值等相關數據信息。輔助作業(yè)人員控制好含氧量及微生物的其他各需條件，使微生物具有更大效益的進行有氧呼吸。

二沉池

通過圖撲軟件 HT 3D 的高仿真模型效果，對污水廠的二沉池以及生物反應池進行數字孿生：經過生物反應池處理后，污水中就存在大量的生物，都是絮狀體的物質，經過二次沉淀池的處理，把絮狀物從水中分離出來。第二沉淀池底部沉積的大量污泥，除了一部分需要回流外，大部分的剩余污泥，需要外排做脫水處理。

圖撲軟件通過對接刮吸泥機數據接口，實現場景內二沉池處理工藝的實時狀態(tài)展示，數據涵蓋水深、功率、狀態(tài)、運行時長、TP 等，管理人員發(fā)現異常后可及時采取針對措施解決，以免影響水質。

鼓風機房

常用的生物法有厭氧生化、活性污泥法、生物膜法、自然生物處理等方法，一般二級處理工藝選用活性污泥法，通過鼓風或機械曝氣，利用好氧菌將有機物去除。在污水處理上因為氧化池、好氧池、曝氣池需要通過高壓氣體將其進行攪拌，所以對于風機的出氣壓力要求比較高。

然而，夏季高溫或雷雨天氣很可能會造成風機設備故障，影響正常的運作流程，使得出氣壓力難以達標。圖撲軟件 3D 可視化系統(tǒng)中將鼓風機的空間分布進行高度集中。時刻關注著設備的啟停、轉速、內部水溫、主機壓差、電機線圈溫度的運作形態(tài)，實現對設備主體運行態(tài)勢的遠程遙控監(jiān)測。以此確保鼓風機房內通風正常、轉動設備散熱風扇運行正常，以及冷卻風道的暢通。

三級處理

三級處理又成為化學處理系統(tǒng)?；瘜W處理系統(tǒng)是城市污水處理的最后一環(huán)，是污水高級處理措施。三級處理一般會在消毒池中進行處理。

高效絮凝池

高效絮凝沉淀池是廢水處理中沉淀池的一種，通過投加聚合氯化鋁、ClO2 等混凝劑和氧化劑，讓水中雜質絮凝反應并進行預氧化。廢水中投加混凝劑后形成的礬花，生活污水中的有機懸浮物，活性污泥在沉淀過程中都會出現絮凝沉淀的現象。

圖撲軟件將 BIM 技術應用到高效絮凝池中，BIM 技術將模型進行細化及深化之后，配合圖撲軟件 HT 引擎，進行貼近現實的三維渲染動畫。將混凝絮凝的全過程信息監(jiān)控。

系統(tǒng)可實時顯示慢速攪拌機的轉移速度，保證礬花不會發(fā)生破損（速度限制在 0.056 米/秒）或堆積在推流反應區(qū)。

圖撲軟件 HT 具有輕量化、低成本的優(yōu)點，企業(yè)無需再購置笨重昂貴的 GIS 和 BIM 軟件；而且上手門檻低、效果好，傳統(tǒng) Web 開發(fā)人員可輕松上手，借力 HT 強大的 3D 渲染效果即可做出高仿真場景。

纖維束濾池

纖維束濾池是一種結構先進、性能優(yōu)良的重力式過濾技術，作為深度處理手段，采用一種新型的纖維束軟填料作為濾元，其濾料直徑可達幾十微米甚至幾微米，屬微米級過濾技術。

圖撲軟件通過搭載水廠在線監(jiān)測設備，對纖維束濾池水質（ COD、BOD5、SS、TN、TP 等污染物指標） 24 小時不間斷監(jiān)測，并實時顯示在水廠控制室大屏上，使工作人員隨時掌握水質最新情況，有效提升水質監(jiān)督自控能力，使出水達到一級 A 標準。

紫外線消毒池

污水經過濾后，病毒及大腸桿菌指標仍末達到排放標準。紫外線消毒在水處理和滅菌要求較高的醫(yī)院污水處理一直有較多的應用。圖撲軟件通過搭載智能傳感器，實時采集紫外線消毒燈管強度及使用時間，管理人員可根據告警及時更換輻射強度不足的紫外線燈管，有效解決細菌殺滅不徹底，細菌復活等問題。

污泥處理系統(tǒng)

污泥處理是對污泥進行減量化、穩(wěn)定化和無害化處理的過程。對現代化的污水處理廠而言，污泥的處理與處置已成為污水處理系統(tǒng)運行中最復雜、且花費最高的一部分。一般情況，污水處理廠主要采用污泥濃縮和污泥脫水兩步工藝對污泥減容減量。

污泥濃縮池

污泥濃縮池主要用來處理一些濃度較低的固液混合料漿，以提高底流中污泥的含量，為后續(xù)污泥處理流程做準備。

圖撲軟件（Hightopo）三維污泥濃縮機監(jiān)控場景，整合 2D 組態(tài)與 3D 仿真形態(tài)呈現。通過匹配智能傳感器，對污泥濃縮機部署 3D 可視化動態(tài)監(jiān)測。運維人員可借助刮吸泥機水深、功率、運行時長的參數變化情況對氣流組織展開評測和調控，確保經污泥濃縮機濃縮后流出濃度在 3% 以上，便于后續(xù)的機械脫水，提高機械脫水的工作效率和使用效果。

污泥脫水池

污泥脫水處理是生活污水和工業(yè)廢水處理中的重要環(huán)節(jié)，經濃縮脫水處理后的污泥，體積和含水率大幅降低，不但實現了污染“減量化”，也降低了后續(xù)污泥干化焚燒或填埋等處置方法的難度和成本。通過污泥脫水機處理后的污泥水分含量特別低，呈現疏松的松懈狀況。

圖撲軟件 3D 污泥脫水池場景內的板框和空間結構與實際物理場景一一對應。通過搭載智能傳感設備，對進泥累積流量和進泥瞬時流量等數據同步監(jiān)測，為工作人員提供強有力的數據支撐，實現污泥脫水系統(tǒng)高效、穩(wěn)定的運行。

工藝監(jiān)視

污水處理廠的處理流程是：粗格柵→細格柵→初次沉淀池→生物池→二次沉淀池→陶粒濾料→快濾池→消毒池→回用。

應用圖撲軟件（Hightopo）自主研發(fā)的 HT 產品上的 Web 組態(tài)，結合 2.5D 輕量化設計形式，將污水處理廠各個工藝段的單體進行繪制，并連接地下管網系統(tǒng)進行動態(tài)示意呈現，便于使用者了解到各個工藝段之間污泥、污水、生產等管道的連接關系。豐富的圖形組件和界面設計，將枯燥繁瑣的數據進行圖形化、場景化展現。

整體設計以寫實風格為主基調。滿足運維人員端到端的 IT 可視性，清晰快速掌握各類設備所處位置和資產信息，精準的審視污水廠全局景象。實時網頁監(jiān)控污水處理工藝，統(tǒng)計分析污水處理數據，提升污水處理工藝效率、廠區(qū)安防水平。

相較于 InTouch/IFix/WinCC 這些傳統(tǒng)組態(tài)軟件，圖撲基于 Web 的平臺更適合 C/S 向 B/S 轉型的大趨勢，多元素豐富的可視化組件和支持快捷的數據綁定方式，可用于快速創(chuàng)建和部署平臺。

監(jiān)控視頻

通過圖撲軟件 HT 打造的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，支持根據現場攝像頭實際點位，實現場景還原、在線監(jiān)測數據的融合分析。管理人員可通過攝像機查看重要工位、工藝環(huán)節(jié)的實時圖像，支持數據和視頻在同一屏幕展示。

圖撲軟件 HT 視頻融合解決方案可以將 2D 圖像融合到場景的 3D 模型中，為操作員提供直觀的視頻圖像和簡單的視圖控制。HT 視頻融合技術采用 WebGL 技術，利用 GPU 高性能計算能力對視頻圖像進行實時處理，圖像處理不占用 CPU 資源，整個方案畫面流暢。

水質數據監(jiān)測

污水廠水質監(jiān)測是實現污染源監(jiān)測的重要一環(huán)，準確的水質監(jiān)測數據關乎到污水的有效處理，從而保證出廠水排放品質，防止污染水源對于居民的生產生活產生惡劣的影響。

圖撲軟件 HT 水質數據可視化版塊，圍繞進水水質、出水水質（磷、氮、PH、SS、COD、余氯）進行協同分析和可視化圖表展示，給用戶以簡潔、方便的使用體驗。為污水廠實現水質穩(wěn)定達標、節(jié)能降耗的目標保駕護航。

水量數據監(jiān)測

圖撲軟件根據各地水務管理需求，搭載智能傳感器，對街道供水量、近四年內用水量等信息進行實時采集，對進/出水的瞬時、累計流量等遠程監(jiān)控，做到心中有尺，有的放矢地調控生產動態(tài)，進一步提升生產管理水平。

日污泥處理量與藥劑統(tǒng)計可視化

圖撲軟件通過搭載智能傳感器，對接區(qū)域內所需監(jiān)控的日污泥處理量（處理量、含水量）、藥劑統(tǒng)計（聚鐵、PAM、工業(yè)鹽、三氯化鐵、氧化鈣）等信息，實時監(jiān)控污泥處理進度、脫水進度、耗能等一系列處理系統(tǒng)，方便后臺人員實時感知并及時處理故障問題。

設備詳情

設備詳情頁面，是對水廠重點工藝段的建設參數、功能描述、風險等級等數據進行展現。

管道可視化

污水處理廠在實際運轉過程中，通常需要強大且完善的管網能力來進行大量污水的收集與穩(wěn)定處理。一旦排污管網不完善，將會嚴重影響自身納污能力，同時對自身的污水處理也會造成嚴重的干擾。

圖撲軟件針對污水廠各類工藝管線布局，采用 HT 引擎逼真的三維組態(tài)仿真技術，1:1 呈現污水處理廠管道分布的 3D 渲染模型。對污水處理管道實時感知，在線監(jiān)測。系統(tǒng)將管網按類型選用不同顏色標識，與實際物理場景一一對應，清晰的標注出污水處理的各種管線流向，有污水管線、污泥管線、空氣管線、加藥管線等。幫助廠內工作人員熟悉和認知廠內管線，提升污水廠管理水平。

該頁面選用夜景效果進行展示，精準繪制出設施完整、拓撲清晰、位置準確的排水管路“一張圖”。當面臨暴雨等極端天氣、管道位置偏移、排水管道滲漏等事故時，場景內會產生高亮報警，并提供最直接、最準確的實測初始資料，提醒監(jiān)管人員快速處理，提高管線管理水平和故障解決效率。

漫游功能

凈水系統(tǒng)作業(yè)中主要是對污水廠設備日常巡檢和運維，以保證污水處理，供水和使用的安全穩(wěn)定。隨著污水廠設備自動化和信息化建設升級，凈水系統(tǒng)巡檢工作量、難度增大，時效性難以保障。

基于 Web 3D 開發(fā)技術搭建的凈水系統(tǒng)虛擬漫游巡檢，將污水廠中的各種設備、零部件、傳感器及數據信息進行原比例 3D 建模渲染還原，實時加載凈水設備運維數據，模擬現實世界污水廠的設備運行狀態(tài)。

全場景漫游

虛擬現實漫游系統(tǒng)所創(chuàng)造的平臺，通過 3D 建模根據實際場景進行等比例的建模，然后結合 PBR 材質系統(tǒng)，通過高級材質球，打造逼真的場景還原。例如：太陽光和陰影的實時更新、以及模擬 24 小時天氣效果。

利用鼠標、鍵盤等通用交互設備，操作者可以在虛擬場景內按特定路線進行漫游瀏覽，操作簡單直觀。管理人員可以輕松上手，進行方向控制、觀測角度調整、高度控制等操作，并且可通過右側時間軸節(jié)點展示場景早午晚效果變化，使操作者產生身臨其境的感受。

在固定路線的全場景漫游中，可對漫游路線進行暫停、播放和跳過的操作，暫停后可以 360 度環(huán)視場景，也可對特定景物進行細節(jié)聚焦、360 度展看，并可拓展漫游速度功能，支持對漫游速度進行調節(jié)。

在本次的案例規(guī)劃中，我們圖撲軟件的設計師和開發(fā)人員獨具匠心的嘗試加入了第三人稱漫游模式，通過加載虛擬人物的動作庫，可實現虛擬人物站立、四周探查、行走、奔跑、跳躍、落地翻滾等不同動作效果模擬，賦予常規(guī)巡檢漫游過程中，可玩性更高的體驗效果。

第三人稱漫游

鍵盤 WASD 鍵控制移動方向；

同時按 SHIFT 和 WASD 鍵控制人物奔跑；

SPACE 空格鍵控制人物跳躍；前進時按空格則可落地翻滾；

鼠標左鍵控制人物視角朝向；

鼠標右鍵控制相機視角朝向；

ESC 可退出該模式。

污水廠運維人員僅需線上進入三維仿真凈水系統(tǒng)虛擬漫游，即可自主查看 3D 可視化的設備，調取對應節(jié)點視頻，核驗數據、事件及周期，遠程控制凈水設備運行狀態(tài)，更便捷精準化地對設備巡檢、排故及遠程指導，及時安排人員就近檢修，提升巡檢和維修效率。

自由漫游

區(qū)別于全場景漫游是按規(guī)劃好的特定路線進行瀏覽體驗，在自由漫游模式中，操作者可控的自由度更高。同樣是第一人稱視角，該模式下，滑動鼠標即可自由控制視角朝向，通過鍵盤 WASD 按鍵控制視角移動，按下 SPACE 空格按鍵，即可提升視角高度，按住則可持續(xù)升高。另外加入了對視角旋轉和移動控制的步進程度功能，可通過方向鍵進行自由調節(jié)，按下 ESC 鍵則可退出該模式。

拓展延伸

再生水廠二維工藝組態(tài)系統(tǒng)

圖撲軟件 HT 可視化技術采用 B/S 架構，通過對傳統(tǒng)二維的水廠組態(tài)圖進行重構設計，對再生水廠廠區(qū)內的主要工藝流程進行 2D/2.5D 可視化設計，根據業(yè)務單元“消化池系統(tǒng)”、“絮凝劑系統(tǒng)”、“外來污泥接收系統(tǒng)”進行分類設計，結合接入測點后監(jiān)測到的實時數據，直觀呈現工藝流程和工藝設備的運行狀態(tài)。

2D 智慧水務系統(tǒng)

圖撲軟件還搭建了以廈門區(qū)域為載體的 2D 智慧水務可視化解決方案。界面摒棄了以往傳統(tǒng)的地圖模式，采用更加簡潔的六邊形色塊拼接出湖泊水庫等地形，河流分支則運用更加簡化的線條予以展現，再選用不同顏色標明泵站、自來水廠、污水處理廠、非飲用水、飲用水水源及水源保護區(qū)域位置。

三維組態(tài)污水處理廠泵站自控系統(tǒng)

針對水務行業(yè)市場需求，圖撲軟件打造了一個污水處理廠泵站自控系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于物聯網理念，采用信息化手段，實現對管網運行指標的實時監(jiān)測，保證管網安全高效地發(fā)揮作用，通過構建安全預警平臺，提高應急指揮及快速處置能力，保障城市排水管線的安全運行。

實時監(jiān)控實現風險主動報警預警、遠程掌控

圖撲軟件搭建的污水處理廠可視化項目，對現場設備設施及工藝流程中的實際運行采集的數據進行可視化展示，當發(fā)生異常情況可以即時、準確地將報警，調度中心的管理運行人員根據工藝段、設備等的報警情況進行統(tǒng)計和智能報警綜合分析，為管理決策提供支持，實現遠程掌控污水廠運行情況，提高工作效率。

完善設備管理與全流程跟蹤、記錄需求

圖撲軟件采用無人機、全景 AR 以及可視化大屏的形式，按需布點，實現對整個污水廠的全高清、全網絡化的監(jiān)控管理。HT 污水處理廠可視化信息系統(tǒng)加強了各部門之間的信息溝通，打通了污水廠運行中可能存在的信息壁壘，具化了污水廠生產、維修工作量，突出了污水廠運行期間工作重點及具體著力點。 將污水廠日常安全巡視、設備養(yǎng)護信息、維修作業(yè)內容直觀顯示，使員工及外來參觀人員通過可視化信息系統(tǒng)實現任何時間自助了解污水廠運行情況。

集成化的統(tǒng)一管理平臺

圖撲軟件依托數字孿生技術打造三維場景，實時展示工藝單元、電氣設備、管網等數據，形成及時發(fā)現、及時處置的業(yè)務全流程遠程線上處理模式。打破傳統(tǒng)污水廠在管理過程中各系統(tǒng)相對孤立的固有約束，將控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、運維管理系統(tǒng)等融為一體化平臺，從而使污水廠的智慧化運營、管理、服務能夠更為系統(tǒng)完整。

PBR 材質的應用

PBR 的全稱是“基于物理的渲染”（Physically Based Rendering），指的是基于物理原理與微平面理論的光照模型，以及從現實中測量的表面參數來表示真實世界材質的理念。相較于傳統(tǒng)方式的手繪光影，PBR 材質的重點在于物體本身的真實光照的物理屬性。

圖撲軟件選用 PBR 材質，通過單一模型的多張貼圖，結合算法讀取圖片信息配合光照信息渲染出更為貼近真實的模型材質效果。

當前，AI、5G、IOT、云計算、可視化、GIS、BIM 等新技術正在重構整個社會的經濟結構，在商業(yè)模式重建、新的核心能力塑造過程中，越來越多舊時代延續(xù)下來的傳統(tǒng)行業(yè)，都在積極謀求數字化、智能化轉型，擁抱新時代。新一代污水廠也將向高效率、高可靠、智能化的方向發(fā)展。圖撲軟件搭建的污水處理廠智能化生產與管理系統(tǒng)，實現少人化/無人化以及遠程管理的目標，幫助污水廠實現污水處理企業(yè)先進、高效的信息化管理模式，降低運營成本，提高污水排放達標率，提高企業(yè)核心競爭力。未來，圖撲軟件將繼續(xù)用數實結合的賦能引擎，不斷創(chuàng)造價值，為企業(yè)高質量發(fā)展注入科技力量。

審核編輯黃昊宇