城市污水处理虚拟仿真软件

——软件简介——

城市污水处理虚拟仿真软件本软件旨在为开设污水处理、环境工程及相关专业课程的学校提供一个三维的、高交互操作的污水处理虚拟仿真平台。使学生通过在本平台上的操作练习，进一步熟悉专业基础知识、了解工艺运行环境、培训动手操作能力。

城市污水处理虚拟仿真软件利用三维虚拟现实技术，以2万m?/d 的城市污水处理厂（AAO工艺+MBR+DF/RO）为仿真对象，用户可以在场景中漫游，观察各个设备的外观和连接关系，同时将系统和部分设备结构原理等知识点穿插到本软件中，用户可以一边观察现象，一边学习原理知识。用户可以在场景中漫游，观察厂内设备的外观和地下管道连接关系，画面真实感强，仿真对象的外观特征与技术规范里所列对象的真实外观相同。

污水处理虚拟仿真软件后台建立有精确的数学模型，遵循各组分的质量守恒关系，运用ASM1、沉降等模型原理。为学生提供厂区设备认知到水处理工艺调试的教学环境。

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——软件功能——

完整的污水处理软件包含三个模块：污水巡检、场景学习和工艺操作。适合不同学习阶段和用户进行学习。打开仿真系统后，进入场景，以第三人称的形式让用户能身临其境的操作（如图1）。添加任务系统，增加软件在操作过程中趣味性，实现趣味教学，画面的下方是菜单栏，通过这些按钮能跳转到其他界面。

图1

设备列表：设备列表中点击对应的设备可以快锁跳转到相应的设备，用户可以自由选择观察的设备对象，通过鼠标菜单，可以学习设备介绍，并且可以触发设备原理弹出窗口，播放动画微观原理视频。包括粗格栅、细格栅、沉砂池、膜格栅、AAO/氧化沟、MBR、DF/RO、清水池。

功能列表：在整个场景中，结合二维DCS画面以及三维特效数据，实现设备的操作和交互。用户可以在场景中自由调节阀门、按钮等设备，观察数据以及动画的变化，了解数据和数据之间的关联联系，通过模型后台支撑，根据物质守恒定律、生物反应动力学模型、沉降模型，实时模仿整个厂区各个池子及设备的运行负荷。功能包括飞行/步行模式、地下管道可视化、系统监控、整体工艺、课件制作、相关资料等。

漫游模式：漫游模式可供学生在整个三维虚拟环境中进行全场漫游参观，从部分到整体全面了解整个污水处理厂构筑物结构、设备组成、设备用途、设备连接、系统组成等相关知识。

地下管道可视化：将实际操作中不易看到的地下管道可视化，增强对整个污水处理厂的了解。

图2

系统监控：在场景中，用户可以查看整厂工艺流程的展示以及整体参数的变化，观察工厂运行的情况，监控画面中实时加载底层数据反馈在监控屏中，数据根据工厂的水质变化实时波动。(如图3)

图3

整体工艺：在整体工艺中，主要包括系统管道工质流向的流程学习及工艺单元中各构筑物的运行原理。

图4

知识答题：考试系统，智能评分，有大量的题库可供选择。教师可以结合实际自己出题。每次答题计算最终评分，并且随机中题库中抽取问题，可用作考试以及检测试验用。

图5

综合考评：系统可在运行结束后，会对试题作答情况进行分析，并将每一道题目解析，也会对用户的阀门的操作以及水质的处理变化等项目和的情况进行实时的评分，并进行实验操作整体分析，包括学生综合能力分析以及操作详情。

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