近年来，智慧水务、数字水务成为水务行业的热点领域。对于污水处理领域，如何贯彻落实双碳战略，积极推进智慧水厂建设，显得尤为关键。

图扑软件依托自主研发的 HT for Web 产品，并结合视频融合、BIM、5G、物联网、云计算及大数据等先进技术，围绕水质达标、安全生产、高效节能等生产、运营和管理目标，搭建了集污水处理厂区建筑及生产设备、管线等设施的三维场景，将污水厂实时运行信息、日常管理信息进行智慧管控，确保其科学、高效、安全、智慧运行。

效果展示

本次智慧污水处理厂可视化项目，基于 PBR 物理渲染的材质而开发，使渲染的结果非常具有真实感。直观、高效、精准地展示污水处理厂的空间数据、实时的监控与管理等信息。

整体场景采用航拍方式获取园区建模所需资料，利用飞机或无人机搭载多台传感器，对污水处理厂进行拍摄采集，快速高效获取真实反映厂区情况的数据信息，结合手工建模进行模型搭建、场景渲染等工作，最终获得三维模型。

系统分析

传统污水处理厂生产及配套系统主要包括污水处理系统、污泥处理系统、加药系统等。图扑智慧污水处理厂解决方案通过自主研发的 2D、3D 图形渲染引擎勾勒精准数据模型，多维动态展示污水处理厂外景，高频次刷新设备实时数据，一站式呈现全厂运营态势。

综合监视

综合监视系统能够通过图扑软件的可视化引擎以及地理信息系统（Geographic Information System，GIS）相关技术，对污水处理厂进行全方位的数字化建设，全方位掌握所有站点的整体运维状况。可通过鼠标和键盘的常规交互操作，实现对场景的旋转、平移、缩放。

画面两侧数据面板展示厂区设备运维的能耗、运营成本、实时报警、街道供水量等关键指标参数，将采集的数据信息转化为相应的图形信息，直观的展示全厂各工艺流程段的实时设备工况，使管理人员及时掌握水厂运行情况。

设备实时监控

图扑软件数字孪生污水处理厂管理系统，基于工业物联网网关实时采集现场内多个设备的数据，对设备的运行状态、故障信息进行可视化展示；另外系统可扩展支持设备使用状态查询、实时数据查看、实时报警管理等功能，也可针对特种设备做特色管理。

能耗管理可视化

污水处理厂是能耗大户，能耗管理模块通过大数据采集、录入、计算，将污水处理厂内的每个工艺段及设备的能耗成本进行综合统计展示，辅以实时动态的二维折线图图形，将本周耗水量、耗电量、耗药量数据与上周进行对比分析，形象直观、精准呈现，方便用户及时洞察关键能源的使用成本。

污水处理厂据此还可实施"避峰就谷"生产用电管理模式，在完成生产任务的前提下，通过合理组织安排生产时间，降低电费平均价格，从而实现降低生产用电成本。

实时报警可视化

结合图扑软件 Web 2D 组态功能，再通过数据采集，实现设备报警监测可视化，对阀门开/关到位故障、污水液位过低、药剂量不足、设备工况异常等故障报警信息进行展示。并按照突发事件发生的紧急程度以及可能造成的危害程度来进行响应级别分级，并通过不同颜色进行标示，帮助管理者提前预判可能出现的各种意外风险，进行相关事件预警和报警信息的及时推送和发布。

图扑软件同样支持通过 HT for WebGIS 实现火灾位置的精准定位，当发生火灾时，智能烟感能准确探测到明火带来的烟雾，并将准确位置传达给管理员，实现快速救援。

运营监管可视化

污水厂不同的处理工艺会产生不同的运营效果，运营成本也会有差别。图扑软件 HT 2D 面板实时展示管理成本、运营成本、财务成本等各项参数，使管理人员及时了解运营情况，并根据相应数据变化调整污水处理工艺，从而提高企业的经济效益。

街道供水量可视化

图扑软件 HT 街道供水量统计模块展示污水厂对主要几个负责的街道供水量统计情况，通过二维柱状图图表，将中山路、和平路等街道的供水量以实时动态的形式直观精准呈现，方便用户及时了解各街道供水情况。

污染物削减量

污染物削减量监测系统对各工艺段中主要的污染物指标进行实时动态监测，及时了解CODcr、NH3-H、BOD5、TP、SS、TN 污染物的削减量和削减率指标参数。

污水处理系统

污水处理按处理程度不同可分为三级处理流程，即一级预处理（物理处理）、二级处理（生物处理）以及三级处理（化学处理或深度处理）。图扑软件 HT 引擎可根据 CAD 图、鸟瞰图、设备三视图等资料实现高精度建模还原，真实模拟了污水进行层层处理，最终作为饮用水水源的全过程。

一级处理

一级处理系统又称为物理处理系统，物理处理作为净化水厂水处理的第一道工序，可以截留污水中的漂浮物如纤维、纸浆等细小悬浮物。

粗格栅

粗格栅就是物理处理的“守门大将”，有效的栅渣拦截可以提高水泵等重要设备的使用效率和使用年限。通过图扑软件 3D 的高仿真模型效果，对格栅机的组装部件和拆解进行数字孪生，融合智能传感器，2D 面板可显示格栅机运行功率、液位及状态。

方便运营人员定期进行巡视检查，观察粗格栅前后的液位差是否符合设计值，检查设定的运行时间内有无正常运行。防止液位过低、过栅流速过快导致大型漂浮物撞击栅条和刮渣设备，造成粗格栅的损毁。

进水调节池

调节池是一种用于调节进出口流量的结构，为了使管道和结构正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，一般需要在污水处理设施前设置调节池。图扑软件运用丰富的可视化图表和动画效果，实时统计进水调节池的设备监测数据，数据涵盖液位、搅拌机的启停、功率、状态、转速等多个关键指标，协助作业管理人员进行水量调节，使流出的水质比较均匀，确保进水调节池水量控制在有效水深范围内（2~3m），以避免后续处理设施承受过大的冲击负荷。

提升泵房

提升泵房是把污水提升进入厂区的水处理构筑物。提升泵站一般由水泵、集水池和泵房组成。运用图扑软件 HT 丰富的 2D、3D 组态可视化技术数字孪生提升泵房，建立动态的数字化提升泵房可视化平台。2D 面板联动三维场景，动态实时更新泵房流量、扬程和功率等关键指标，解决管理人员需要进行 24 小时不间断的运营管理等问题，保证泵站安全稳定运行。

细格栅

细格栅的栅条间距为 5-10mm，设在提升泵房后沉砂池之前，细格栅拦截细小的漂浮物，保护后续工序设备正常运转和减轻处理负荷。细格栅的运行中受到污水原水的影响较大，设备机件出现故障的频率高于其他后续设备。图扑软件 HT 系统可实时展示细格栅当前的运行状态情况，进一步减轻其处理负荷，加强维护保养能力，对出现的问题及时发现并采取措施进行维护。