数字孪生为城市地下管网管理提供了突破性解决方案。城市地下管网密集复杂,涵盖供水、排水、燃气等多个系统,传统排查依赖人工探测与有限的历史数据,不仅难以准确定位泄漏、堵塞等问题,还可能因施工开挖对路面交通与居民生活造成影响。依托数字孪生技术,可将地下管网的走向、材质、连接关系及实时运行数据完整映射到虚拟空间,形成可视化的管网模型。管理人员通过虚拟模型能直观查看管网状态,当某段管网出现压力异常时,可快速定位可能的泄漏点,甚至通过虚拟仿真模拟修复方案的效果,选择对地面影响较小的施工方式;同时,还能基于历史数据与实时情况预测管网老化风险,提前制定更新计划。某企业的数字孪生系统还支持多部门数据共享,让供水、排水等管理方协同处置问题,大幅提升城市管网管理效率。数字孪生技术可优化污水处理厂管理效率。智慧水利系统
数字孪生构建环境、设备、人员的协同调控体系,通过整合三者数据,实现整体运营效益较大化。数字孪生体同步采集环境数据、设备运行数据、人员活动数据,分析三者之间的关联关系,如环境温度对设备能耗的影响、人员作业时间与设备维护的协同等。在虚拟空间中模拟不同协同方案的运行效果,找到三者的较佳匹配状态,制定协同调控策略。例如,根据人员作业计划调整设备运行与环境调控时间,避免能源浪费;根据设备运行状态优化人员作业流程,提升操作安全性与效率。这种多要素协同调控模式,让运营管理从单一要素优化转向整体协同提升,实现整体运营效益较大化。六合园区数字孪生平台数字孪生助力医疗领域实现手术过程的虚拟演练。

水利工程的建设与运维可借助数字孪生技术提升管理水平。通过构建水利工程的虚拟映射体,能将大坝结构、水库水位、泄洪设施、灌溉渠道等信息实时同步至虚拟空间,实现水利工程与数字孪生体的动态数据交互。管理人员可通过数字孪生体实时查看水库水位变化、大坝受力情况、泄洪设施运行状态等,及时掌握水利工程的运行状况,当出现水位异常升高或设施故障时及时采取措施,保障工程安全。在水资源调度方面,数字孪生可模拟不同调度方案下的水资源分配情况,如调整泄洪量或灌溉用水量对下游用水需求的影响,制定科学的水资源调度计划,提升水资源利用效率。同时,通过对工程运行数据的监测与分析,可优化工程维护计划,延长工程使用寿命,为水利工程的长期稳定发挥作用提供保障。
在食品加工行业的废水管理中,数字孪生技术可解决水质波动大、处理难度高的问题,通过构建废水处理系统的数字模型,实时采集生产废水的有机物浓度、悬浮物含量、pH 值等数据。模型能根据废水成分变化自动调整处理工艺,如强化预处理环节去除油脂、优化生化处理的微生物环境,确保出水水质稳定达标。同时,数字孪生能跟踪废水处理过程中的能耗与药剂消耗,通过优化运行参数降低处理成本,还能生成生产废水处理的全过程数据报告,帮助企业应对环保监管检查,实现绿色生产。其关键要素包括物理实体、虚拟模型、连接数据和孪生数据,以及服务功能。

医疗设施的运维管理中,数字孪生技术可发挥重要作用。通过为医院内的关键医疗设备、 HVAC 系统、供电系统等构建虚拟映射体,能实时同步这些设备的运行数据,实现物理设备与数字孪生体的动态交互。管理人员可通过数字孪生体远程查看设备运行状态,如医疗设备的工作负荷、供电系统的电压稳定性等,及时发现设备运行中的异常,避免因设备故障影响诊疗工作。在维护规划方面,数字孪生可根据设备运行数据的变化趋势,判断设备的维护需求,合理安排维护时间,避免在诊疗高峰时段进行维护,减少对医疗服务的干扰。同时,通过对设备能耗数据的分析,可优化设备运行参数,降低医院的能源消耗,在保障医疗服务质量的同时,帮助医院控制运营成本,推动医疗设施运维向智能化、高效化转型。数字孪生借助科学流程简化污水厂管理流程。六合园区数字孪生平台
数字孪生三维场景让污水厂设施状态清晰。智慧水利系统
在工业园区的整体水处理管理中,数字孪生技术可实现多企业协同治理,通过构建园区水处理系统的数字模型,整合各企业的排水数据、园区集中处理设施的运行状态、出水水质等信息。模型能监控企业排水是否符合接入标准,若出现超标排放,立即通知企业整改;同时,优化园区集中处理设施的运行参数,根据各企业排水总量与水质变化调整处理工艺,确保整体出水达标。此外,数字孪生可分析园区水资源循环利用潜力,推动企业间的中水回用,提升园区水资源利用效率。智慧水利系统
新能源电站的运维管理常受环境因素与设备分布影响,传统运维模式面临挑战。以光伏电站为例,面板分布普遍,受光照、灰尘、温度等因素影响,发电效率易波动,人工巡检难以完整覆盖每块面板的状态,且难准确分析效率下降的原因;风电电站则因风机位于偏远区域,故障排查与维修调度耗时较长。通过构建电站的虚拟仿真模型,可实时采集每块光伏面板的发电数据、每台风机的运行参数,结合环境数据进行综合分析,当某块面板发电效率下降时,能快速判断是灰尘覆盖还是设备故障;还能通过虚拟模拟不同清洁周期、不同风机角度对发电效率的影响,制定较优运维方案。这种基于虚拟模型的运维模式,既能减少人工巡检的工作量与成本,又能较大化电站的发电效益,...