结束猜谜游戏:数字双胞胎和洪水

数字孪生在洪水风险预测和管理中的应用可以带来巨大的效益。我们正在研究Arup和Aguas do Porto的开发。

沃特斯特别挑战

在过去的几十年里，由于自然灾害、气候变化的影响和水资源管理系统的不善，洪水在世界大部分地区已经变得更加频繁。

在英国，去年有超过3250个内部下水道积水在英格兰和威尔士，私人土地和花园遭受了23500次外部洪水。

早在2015年，联合国报告称43%在全世界所有有记录的自然灾害中，严重的洪水是首当其冲的。

该报告估计，这些洪水影响了23亿人，造成6620亿美元的损失。

这并不奇怪，因为世界经济论坛记录了洪水的数量几乎翻了一番在2000年到2009年间。

虽然洪水的成因可以归结为多种因素，但我们自己对洪水的反应往往落后一步。

然而，随着数字双胞胎解决方案成为现实，我们应对和预测洪水的方式可能都将改变。

双子座的原则

工程公司奥雅纳(Arup)一直在开发一种数字双胞胎系统，该系统使用机器学习(ML)来更好地理解和学习特定系统的行为，从而更好地预测未来洪水或污染的位置。

奥雅纳的系统使用了集水区的一系列传感器和定制的算法来学习每个传感器的行为、它们之间的关系以及不同的环境条件如何影响它们。

其目标是让网络运营商先发制人，降低运营成本，提高效率。

为了最大限度地提高运营效率，奥雅纳倡导开放数据，使其数字孪生系统之间能够相互连接更广泛的信息。

奥雅纳公司的数字水务负责人维克·威廉姆斯，最近写该公司如何全力支持英国数字中心的国家数字双胞胎计划，并在开发数字双胞胎时采用了“双子原则”。

这些原则旨在使整个建筑环境的信息和管理方法保持一致，从一开始就建立一致的定义，以便更容易地共享数据。

“洪水作为一种现象，只有当它与不同的资产或利益相互作用时，才与不同的各方有关。”

在接受Aquatech Online采访时，威廉姆斯说:“要使数字双胞胎在洪水管理中成为现实，还需要克服几个挑战。首先，从不同的利益相关者，包括地方当局，水务公司和环境管理当局，建立一个联合共识，提出问题和解决方案。

“这是因为洪水作为一种现象，只在与不同的资产或利益相互作用时才与不同的各方有关。一旦达成共识，不同的利益相关者就必须找到一种方法，共同制定一个对他们都有利的解决方案。”

她补充说:“这将包括在获得服务的内容和地点、如何获得服务以及如何与数字组织合作方面增加灵活性。”为了实施数字双胞胎解决方案，组织需要改变和开发他们管理数据的方式，并为外部各方提供访问数据的权限，以便为他们创建新的创新服务。

“这将涉及数据管理的所有元素，并创建通用标准。所有这一切的基础都是利益相关者组织准备投入和投资，并考虑到更长期的前景。”

未知的数字领域

在其他地方，葡萄牙波尔图市正在使用数字孪生系统来支持整个水循环，从水分配到雨水排放管理。

公用事业公司Águas do Porto一直担心，该市的雨水沟携带的污染物越来越多，导致流入污水处理厂的污水大幅增加。爱游戏首页

尽管安装了20多个不同的软件系统，但每个系统之间缺乏通信，也没有办法收集可操作的数据。

为了解决这个问题，Águas做波尔图创建了H2Porto，一个公用事业数字双胞胎，能够管理城市的城市水循环。这包括22个供水模型、一个综合下水道和河流模型、一个沿海环流模型和一个高分辨率气象模型。

“管理城市供水的运营商现在可以了解城市供水系统的最新情况。”

管理城市供水的运营商现在可以获得城市供水系统的最新信息，并通过触发警报帮助他们快速应对洪水事件。

此外，H2Porto的数字双胞胎允许离线建模系统研究“如果”场景，可用于帮助规划和改善城市水质。

数字双胞胎投资正在上升

英国水务部门在更智能的基础设施上投入了大量资金。

在下一个资产管理计划期间，企业将受益于合并投资£510亿改善服务。

其中130亿英镑将用于提供有弹性的服务和改善环境绩效。

数字双胞胎代表了将水管理系统带入现代时代的需要。它们在洪水预测和管理方面的潜在应用只是该技术可以利用的一个领域。