荷蘭水務(wù)局啟動(dòng)了名為“水資源管理數(shù)字孿生”的新項(xiàng)目，希望借此為水資源管理體系建立數(shù)字副本，進(jìn)入數(shù)字化建模的新篇章。
一般來講，數(shù)字孿生是由現(xiàn)實(shí)物體（現(xiàn)實(shí)世界中的對象，例如汽車制造工廠）、虛擬副本（對應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界對象的最新數(shù)字副本，也就是廣義上的模型），以及二者之間的雙向交互機(jī)制共同構(gòu)成。來自物理對象的感知數(shù)據(jù)會(huì)以連續(xù)或半連續(xù)的方式輸送至虛擬副本，虛擬副本的數(shù)據(jù)也會(huì)自動(dòng)發(fā)送回去、甚至執(zhí)行某些變更，而且全程無需人工干預(yù)。
荷蘭水務(wù)管理
數(shù)字孿生技術(shù)已經(jīng)在眾多先進(jìn)生產(chǎn)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，包括汽車制造工廠及其他依賴于物聯(lián)網(wǎng)的多種應(yīng)用場景。此次新項(xiàng)目意在為荷蘭水務(wù)管理系統(tǒng)建立更為先進(jìn)的數(shù)字結(jié)構(gòu)。其中，物理系統(tǒng)為受到持續(xù)監(jiān)控的室外供水設(shè)施，而虛擬孿生則是一組將計(jì)算模型、AI算法、可視化系統(tǒng)/儀表板等多種組件集成起來的綜合結(jié)構(gòu)。以此為基礎(chǔ)，數(shù)字孿生就能不斷整合并使用數(shù)據(jù)、模型、工作流程、以及水務(wù)委員會(huì)在運(yùn)營結(jié)構(gòu)中實(shí)施的各項(xiàng)復(fù)雜舉措，努力將水資源管理能力推向新的高度。
應(yīng)對挑戰(zhàn)：邁向數(shù)字孿生
考慮到項(xiàng)目自身所處的環(huán)境頗具挑戰(zhàn)性，我們的目標(biāo)是朝著成熟的數(shù)字孿生邁出穩(wěn)扎穩(wěn)打的第一步。為此，項(xiàng)目將探索如何借助數(shù)字孿生之力為現(xiàn)代水資源管理找到切實(shí)可行的貢獻(xiàn)方式，而一切探索都將基于三大核心主題：凈水廠、水質(zhì)保障與干旱防控。
與作為行業(yè)標(biāo)桿的“汽車制造工廠數(shù)字孿生”方案相比，這三大核心場景的技術(shù)應(yīng)用水平明顯有所不同。在凈水廠中，AI算法已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但水質(zhì)建模、預(yù)測、及其與決策機(jī)制的耦合卻普遍采取離線模式。所以，后兩者所能實(shí)現(xiàn)的數(shù)字孿生級(jí)別往往不及前者。此外，不同主題將被整合至統(tǒng)一的數(shù)字孿生框架當(dāng)中，以供荷蘭各地水務(wù)委員會(huì)具體應(yīng)用。最后，除了技術(shù)解決方案以外，還有其他挑戰(zhàn)需要實(shí)際克服——例如如何讓這套系統(tǒng)能夠在荷蘭各級(jí)水務(wù)委員會(huì)的運(yùn)營、組織和政策結(jié)構(gòu)中得到適當(dāng)關(guān)注、發(fā)揮實(shí)際作用。
