
每天,百万川流不息的车辆行驶在上海的道路和桥隧,而在数字空间里,这些道路的孪生场景上,各类信息同样“纤毫毕现”。2月22日,“上海孪生城市数字治理”第二季发布活动上,相关部门展示了上海为精细治城提供科技之智、规则之治、人民之力。
“老”大桥的数字新生
杨浦大桥是跨越黄浦江的交通主干道,1993年通车至今已服役28年,始终发挥着经济社会发展和民生保障的重要枢纽作用,也是道路运输监管的重点路段和设施。随着智能感知等新技术的进步,管养部门运用新一代数字孪生技术为设施数字化创新应用赋能,让这座“老”大桥实现了数字新生。
记者获悉,按重点设施精细化管理的要求,全桥已形成5万余个静态设施设备空间管理单元,包括2022根主塔预应力束、256根斜拉索、240根钢横梁及各类附属设备等。依托唯一编码融合设施设备全生命周期的各种属性信息、技术档案信息、管理信息及动态感知信息,实现空间管理单元向全息数字单元的进化。
比如,为掌握设施本身的数字体征,全桥布设了17类1100多个结构安全数据感知点,实时监测风速、风向、温度、大地震动等环境数据;全桥共设立5大类120多项结构安全指标,所有指标点均通过数字孪生编码自动匹配三维空间位置,通过神经元智能分析模块实时计算指标分值,通过阈值设定及红黄绿颜色管理实时反馈孪生桥梁当前的指标监测数值,并通过对边缘计算分析实时提醒桥梁结构红黄绿的指标健康状态;运用车辆模型的动态模拟软件,实现桥上车辆动态孪生仿真,并对其中需要关注的营运车辆保持全程跟踪,为运输管理提供直观、高效的数据支撑系统。
上海首家数字水厂快120岁了
坐落于黄浦江畔的南市水厂今年即将迎来它的120岁生日。这座百年水厂,拥有好几个“第一”:第一座中国人自主建设的水厂,上海现存的三家百年水厂之一,全市第一家完成深度处理改造的水厂……如今,南市水厂又开创了行业先河——全市第一家数字水厂。
在南市水厂的控制中心,最“弹眼落睛”的就是一块超大屏幕,在这块大屏上,有一座和现实水厂一模一样的“虚拟水厂”,构筑物、道路、各类生产设备……大屏背后的系统,融合了三维仿真、数据交互、运行模拟、仿真控制等要素,通过对真实水厂的数字映射,实现运行的模拟、监控、诊断、预测和控制,消除运行过程中的不确定性。
数字构建的,当然不仅是物理水厂的数字模型,还对接了大量实时的生产数据和设备信息。
举个例子,一家水厂每天需要生产多少自来水?以往,这一答案是工作人员根据工作经验“毛估估”的。而在数字水厂里,一切都有科学的答案。作为数字水厂的一个重要组成部分,水量平衡系统能够自动接受来自于黄浦供水示范区管网模型推送的压力需求和水量预测,通过模型计算后实现最优化调度方案并向生产系统下达指令,从而实现“按需供应、动态调整”。
目前,该系统可以实现“能效”和“稳态”两种模式调度,在能效模式下可以利用水库高液位,实现供水能耗的最大节约;在稳态模式下可以发挥水库调蓄作用,实现四条产线的平稳运行。目前,在南市水厂服务的黄浦、部分静安、普陀区域,已经可以实现调度指令自动执行率100%,出厂水服务压力绝对波动值小于2KPa,水厂能效运行模式下水库内存水液位波动值小于0.2米。