環(huán)境監(jiān)測數(shù)字孿生系統(tǒng)，虛擬現(xiàn)實、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)實時對接等形成的數(shù)字孿生技術(shù)，對實體環(huán)境監(jiān)測范圍內(nèi)的場景進行1:1三維可視化建模，重建現(xiàn)實中的環(huán)境監(jiān)測站所覆蓋的“數(shù)字孿生體”場景，再通過接入監(jiān)測站現(xiàn)場建設的各類機械設備，數(shù)據(jù)傳輸口鏈接在一起，實現(xiàn)虛擬場景的關鍵指標、環(huán)境污染狀況模擬與真實環(huán)境的孿生映射，達到數(shù)據(jù)化、信息化統(tǒng)一管理，監(jiān)控內(nèi)容可視化，信息獲取及時以及提高環(huán)境治理效率等目的。

01環(huán)境監(jiān)測數(shù)字孿生系統(tǒng)架構(gòu)

物理層：物理層也可成為實體層，是整個環(huán)境監(jiān)測數(shù)字孿生系統(tǒng)的主體。主要包括了環(huán)境監(jiān)測孿生內(nèi)的場景：河流、水泥廠、圓頂廠、煤化工廠、精細化工廠、居民區(qū)、養(yǎng)殖場區(qū)、監(jiān)測站（站房）等設備。

數(shù)據(jù)孿生層：數(shù)據(jù)是賦予各類設備數(shù)字孿生體生命的核心。孿生數(shù)據(jù)由信息管理系統(tǒng)、生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)和數(shù)字模型構(gòu)成，其中數(shù)字模型是根據(jù)“物理層”為對象實體進行三維模型制作，三維模型為周圍建筑已經(jīng)環(huán)境的真實寫照，監(jiān)測數(shù)據(jù)由多點站房監(jiān)測設備監(jiān)測實時得出，將監(jiān)測數(shù)據(jù)與數(shù)字模型有機結(jié)合形成的“孿生數(shù)據(jù)層”。孿生數(shù)據(jù)包含場地、設施、動態(tài)關系有時空而產(chǎn)生的各種活動，再與實時數(shù)據(jù)對接。通過孿生模型可以在數(shù)字空間內(nèi)模擬環(huán)境污染，重現(xiàn)環(huán)境污染來源動向，而后在進行分析、優(yōu)化、管理、決策等功能措施。

開發(fā)層：開發(fā)功能層面向河南蘭幻軟件技術(shù)有限公司。通過數(shù)據(jù)采集、分析和處理后得到各種有效數(shù)據(jù)，與環(huán)境監(jiān)測的三維孿生模型場景相結(jié)合，實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測數(shù)字孿生、環(huán)境治理數(shù)據(jù)孿生，并且能夠?qū)崟r通過數(shù)據(jù)反映真實的環(huán)境污染層次（通過不同的數(shù)據(jù)，反映環(huán)境監(jiān)測數(shù)字孿生場景，用不同程度的顏色，來大規(guī)模的模擬環(huán)境污染程度，方便給到用戶或管理者最佳應對方案）。

應用層：應用功能面向用戶。通過孿生數(shù)據(jù)在虛擬空間內(nèi)進行環(huán)境監(jiān)測實時聯(lián)動，實現(xiàn)多種不同方式的環(huán)境污染監(jiān)控，同時利用虛實交互過程中的大量孿生數(shù)據(jù)實現(xiàn)環(huán)境治理過程優(yōu)質(zhì)決策。環(huán)境監(jiān)測數(shù)字孿生用戶可體驗或操作功能：場景漫游、河道污染動向數(shù)據(jù)模擬、污染源數(shù)據(jù)動向模擬、站房數(shù)據(jù)實時傳輸、監(jiān)測站數(shù)據(jù)實時傳輸、污染數(shù)據(jù)監(jiān)測報表、環(huán)境治理管道調(diào)試、數(shù)據(jù)設備反控等。

02環(huán)境監(jiān)測數(shù)字孿生系統(tǒng)（部分）功能展示

場景漫游：三維孿生模型場景漫游。用戶可以選擇鳥瞰、地面的方式在環(huán)境監(jiān)測數(shù)字孿生系統(tǒng)中觀察場景的地形、建筑、可能具備污染源的地區(qū)以及污染范圍小的地區(qū)。觀察監(jiān)測站所在位置以及所在位置的監(jiān)測數(shù)據(jù)等。

河道污染模擬：根據(jù)場景內(nèi)污水排口監(jiān)測站、河口監(jiān)測站、泗河橋監(jiān)測點、站房監(jiān)測站所獲取的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，在三維孿生場景中，以黃綠橙紅藍等色彩來選擇模擬河道優(yōu)、良、輕度、中度、重度、嚴重污染指數(shù)。

污染源監(jiān)測模擬：根據(jù)場景中的微型空氣質(zhì)量監(jiān)測站、煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）、VOCs連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)、站房監(jiān)測站等實時監(jiān)測并傳達回來的數(shù)據(jù)進行污染源模擬。在三維孿生場景中，以綠、黃、紅、橙等顏色蒙層來展現(xiàn)污染源以及污染程度和污染范圍模擬。選擇風向、定位地點，輸入范圍直徑進行模擬。

自動檢測數(shù)據(jù)報表：數(shù)據(jù)實時傳輸至三維孿生場景中。

站房監(jiān)測站數(shù)據(jù)實時傳輸：站房監(jiān)測站三維模型制作，監(jiān)測指標：CODMn、氨氮、總磷、總氮、氟化物、水質(zhì)五參數(shù)（溫度、pH、電導率、溶解氧、濁度）、葉綠素a等。