市政供水管網智慧監測系統  市政供水管網數字孿生系統功能要求：

（1）以現場布置的市政供水管網工藝系統為原型進行1:1還原建立供水管網系統的三維數字化場景；

（2）系統支持將導入的供水管網系統三維模型按照模型樹的形式進行展示，即按照模型分類分級進行管理。模型樹功能支持進行名稱ID與三維模型的聯動，即點擊模型樹下的名稱ID后，在三維場景中能夠選中對應的三維模型進行信息展示。

（3）支持進行模型屬性信息的管理，支持關聯三維模型進行模型屬性信息的展示，如：點擊水泵三維模型后，能夠展示出設備的揚程、轉速、功率等信息；

（4）支持進行設備的三維結構認知，在設備結構認知功能下，支持用戶通過虛擬互動的方式進行設備三維模型的旋轉、縮放、移動、部件拆分、復位、透明度設置、爆炸視圖等操作。同時支持采用文字、語音播報等方式進行設備各組成部件的講解；

（5）根據市政供水管網工藝系統上布置的壓力、流量、溫度、水質等傳感器，在三維數字化場景中1:1（相對坐標及傳感器外觀）還原建立對應的傳感器三維模型。在此基礎之上，接入傳感器的實時監測數據，在三維場景中關聯測點模型進行展示，數據展示方式包括：數值、曲線；

（6）建設數據庫對傳感器監測數據進行綜合管理，支持進行傳感器監測數據歷史數據統計、查詢、展示和導出等功能；

（7）開發傳感器異常數據閾值設置功能，當傳感器的實時數據超出閾值范圍后，系統進行異常情況警報處理；

（8）根據市政供水管網工藝系統上布置的水泵、閥門等設備，在三維數字化場景中1:1還原建立對應的設備三維模型。在此基礎之上，接入設備的控制信號，在三維場景中關聯設備模型進行展示，展示內容包括：閥門的開度，水泵的頻率等；

（9）開發水質監測數據分析及預警功能，系統自動根據傳感器傳入的數據對當前水質情況進行判別，分析當前水質情況，同時支持對水質傳感器異常監測數據進行報警處理；

（10）系統內置一套閉環管理程序，即當系統進行報警后，管理員（老師或具備權限的學生）需要根據警報情況填寫發布故障處理任務單→針對任務單進行故障處理，填寫工作單上傳至系統（復雜的故障處理情況，學生負責填寫即可，故障處理由維修人員完成）→管理員核實審核通過；

（11）在閉環管理程序功能基礎之上，開發活動記錄管理功能，能夠對管網工藝系統在運行過程中的異常情況、處理過程及結果等活動記錄進行統一管理，支持進行歷史活動記錄的查詢、回溯展示與導出，數據類型包括：設備更換后的參數、使用年限、檢測記錄、維修記錄等；

（12）系統支持進行管網系統的智慧運行調度實訓，該實訓分為兩種方式：開放式運行調度與智慧運行調度兩種方式。①開放式運行調度：學生根據供水要求，進行水泵、閥門運行方案的設置，并調用現場設備進行運行調度；②智慧運行調度：系統根據水量預測計算分析結果，進行水泵、閥門的運行方案的計算分析，并基于生成的運行調度方案調用現場設備進行自動化、智慧化運行。

（13）根據測點實時監測數據、歷史運行數據、設備的屬性參數，調用設備健康度診斷計算分析程序，進行設備健康度的實時反演分析，在三維場景中展示當前的設備性能情況，為系統運維管養提供數據基礎；

（14）系統支持進行管網運維三維虛擬仿真培訓，針對管網運行過程中的出現的典型問題，以三維虛擬仿真的方式進行還原演示與講解。同時，圍繞典型問題進行維修措施的實訓教學，學生根據問題情況與系統提供的步驟提示進行管網問題的互動處理。

（15）在三維虛擬仿真培訓模塊下，支持調用實際管網工藝系統在運行階段的維護記錄進行案例教學。

2.市政供水管網數字孿生系統技術要求：

（1）系統需內置給水管網運行的完整水力學模型，包括：清水池、供水泵站、輸水管、配水管網、減壓閥等設備設施的水力特性數學模型及仿真計算方法。

（2）系統需內置給水管網水力水質計算數學模型及仿真計算方法，用于模擬計算多種溶解物質隨時間的變化狀態和過程，進行給水管網水力停留時間計算和水質安全評價。

（3）系統需內置給水管網水量預測及機組優化運行數學模型、經濟運行評價數學模型及仿真計算方法。

（4）系統需內置完整、可靠的給水管網水力穩態、水力瞬態仿真計算數學模型及仿真計算方法。基于仿真運行數據，采用計算分析規整技術，支持對管網系統管道參數、機組參數（靜態、動態特性參數及特性曲線）、閥門參數等的反演分析。

（5）系統需內置給水管網智慧化壓力和流量監測系統，通過穩態和瞬態方法進行管網漏損檢測。將智能控制閥門和壓力分區分析程序結合，進行漏損控制和爆管防控。