广东环境保护工程职业学院城市排水管网系统虚拟仿真软件项目
· 2022-07-06
广东环境保护工程职业学院城市排水管网系统虚拟仿真软件项目
竞价结果(JJ22062415083231)
开始时间：2022-06-24 15:08:00 截止时间：2022-06-27 15:08:00 截止时间已过
成交单位：北京象新力科技有限公司
成交价： 189100元
说明：各有关当事人对竞价结果有异议的，可以在竞价结果公告发布之日起3天内通过规定途径提起异议，逾期将视为无异议，不予受理。
采购单位：广东环境保护工程职业学院
联系人：赵老师
联系电话：18665408776
E-mail：2509761796@qq.com
传真：无
联系手机：无
邮编：无
质疑电话：0757-81773633
项目名称：广东环境保护工程职业学院城市排水管网系统...
竞价编号：JJ22062415083231
采购类型：货物类
开始时间：2022-06-24 15:08:00
项目预算(元)：190,000.00
结束时间：2022-06-27 15:08:00
| 采购单位：广东环境保护工程职业学院 | 联系人：赵老师 |
| E-mail：2509761796@qq.com | 联系电话：18665408776 |
| 传真：无 | 联系手机：无 |
| 邮编：无 | 平台联系电话（异议）：020-37619972；jycg001@qq.com |
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项目名称： 广东环境保护工程职业学院城市排水管网系统虚拟仿真软件项目 | 竞价编号：JJ22062415083231 |
| 采购类型：货物类 | 开始时间：2022-06-24 15:08:00 |
| 项目预算(元)：190,000.00 | 结束时间：2022-06-27 15:08:00 |
| 质保期及售后要求：项目所含软件三年内免费升级并提供必要的免费培训服务，应能相关课程教学、证书考试和培训等需求。网页版仿真软件应具有稳定的依托平台，时效性不低于十年。产品使用及技术培训要求：软件交付使用后，由投标人或原厂家派员到采购人软件使用现场进行培训并提供相关培训资料。 投标人为其提供的投标货物提供质保期保障，质保期从验收合格之日起计起，其中免费质保期不低于三年。保修期间修复软件bug等费用由成交人负担。在质量保证期内，软件发生故障，成交人应在接到通知后12小时内派人到现场，72小时内解决问题。 | |
| 其他要求：无 |
响应情况
城市排水管网系统虚拟仿真软件 80289 1.00 2 0| 资格及商务响应情况 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 项目 | 竞价要求 | 响应情况 | |||||
| 资格条件 | 满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定 | 我公司满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定。 | |||||
| 付款方式 | 1) 合同款包含项目实施过程的所有含税费用。 2) 履约保证金：中标结果经公告期满，确认无异议后10天内，中标人须向采购人交纳中标金额的5%作为履约保证金。验收合格的12个月后且产品没有重大质量问题，10天内无息返还。 3) 合同签订之日起10个工作日内用户向中标方支付合同总金额的50%作为预付款，全部货物现场安装完毕并通过工程验收合格后，甲方在10个工作日内按财政部门的支付规定付清所余合同总金额的50%款项。 4) 每笔款项支付时，中标人向采购人提供等额的增值税专用发票。 5) 付款时间为采购人向政府采购支付部门提出支付申请的时间（不含政府财政支付部门审查的时间）。 | 付款方式：1)合同款包含项目实施过程的所有含税费用。 2)履约保证金：中标结果经公告期满，确认无异议后10天内，中标人须向采购人交纳中标金额的5%作为履约保证金。验收合格的12个月后且产品没有重大质量问题，10天内无息返还。 3)合同签订之日起10个工作日内用户向中标方支付合同总金额的50%作为预付款，全部货物现场安装完毕并通过工程验收合格后，甲方在10个工作日内按财政部门的支付规定付清所余合同总金额的50%款项。 4)每笔款项支付时，中标人向采购人提供等额的增值税专用发票。 5)付款时间为采购人向政府采 | |||||
| 交付时间 | 签订合同后90天送货 | 签订合同后 90 天送货。 | |||||
| 交付地址 | 佛山市南海区丹灶镇桂丹西路98号 | ||||||
| 质保期及售后要求 | 项目所含软件三年内免费升级并提供必要的免费培训服务，应能相关课程教学、证书考试和培训等需求。网页版仿真软件应具有稳定的依托平台，时效性不低于十年。产品使用及技术培训要求：软件交付使用后，由投标人或原厂家派员到采购人软件使用现场进行培训并提供相关培训资料。 投标人为其提供的投标货物提供质保期保障，质保期从验收合格之日起计起，其中免费质保期不低于三年。保修期间修复软件bug等费用由成交人负担。在质量保证期内，软件发生故障，成交人应在接到通知后12小时内派人到现场，72小时内解决问题。 | 质保期及售后服务：项目所含软件终身免费升级并提供必要的免费培训服务，能满足相关课程教学、证书考试和培训等需求。网页版仿真软件具有稳定的依托平台，时效性不低于十年。产品使用及技术培训要求：软件交付使用后，由我公司派员到采购人软件使用现场进行培训并提供相关培训资料。我公司为所提供的投标货物提供质保期保障，质保期从验收合格之日起计起，其中免费质保期为三年。保修期间修复软件bug等费用由我公司负担。在质量保证期内，软件发生故障，我公司在接到通知后2小时内响应，若电话或远程服务无法解决时，将在12小时内派人到现场，72小时内解决问题。 | |||||
| 其他要求： | 无 | 无 | |||||
| 报价情况 | |||||||
| 标的名称 | 品牌/型号 | 数量 | 响应情况 | 单价（元/%） | |||
| 80289 城市排水管网系统虚拟仿真软件 | 按照用户需求书，必须完全响应需求。 | 1.00 | 象新力/XXLYEV1.0 | 189100.000元 | |||
| 总报价 | 189100.00 元 | ||||||
| 技术响应 | |||||||
| 标的名称 | 技术要求 | 响应情况 | |||||
| 城市排水管网系统虚拟仿真软件 | 城市排水管网系统虚拟仿真软件旨在提供关于城市排水管道设计、运营管理相关的理论学习与技能训练，主要包含排水系统设计及污水管网运营管理两大模块。排水系统设计模块包括污水管道设计、雨水管道设计、海绵城市设计三部分；污水管网运营管理模块包括移交排查、日常巡检、投诉处理、管道检测、管道养护五部分技能训练项目。每个模块中均包含理论学习内容和实践训练内容两部分。 （一）理论学习内容要求 排水系统设计及污水管网运营管理两大模块中的相关理论学习内容通过三维动画、交互、答题等形式体现，可通过完成考核的答题准确率或得分来完成理论评价。城市排水管道系统设计、运营管理涉及到的专业知识繁多，需要在进入主体实训模块之前通过动画、交互、答题等形式增强理解。理论部分的学习嵌套进入各个模块，不单独成块。为满足后期模拟仿真实训需求，理论学习及考核模块应包含如下知识点内容： (1) 排水系统组成 (2) 排水体制分类 (3) 城镇排水系统布置形式 (4) 污水（雨水、合流制）管渠设计流量计算 (5) 污水（雨水、合流制）管渠水力计算原理 (6) 污水（雨水、合流制）管渠设计基本知识 (7) 排水管渠断面形式 (8) 常见排水管渠材料、接口、基础形式 (9) 常见排水管渠附属构筑物（检查井、跌水井等） (10) 排水管渠运营管理主要工作内容 (11) 排水管渠巡查内容、要求 (12) 排水管渠养护内容、要求 (13) 排水管渠检测与评估管理 (14) 排水泵站分类、组成 (15) 泵站设备维护、巡检、维修、应急处理要求 (16) 排水管渠运营安全生产要求 (17) 《城镇排水管渠与泵站维护技术规程(CJJ 68-2007)》 (18) 《城镇排水管道检测与评估技术规程(CJJ181-2012)》 （二）实践训练内容要求 排水系统设计及污水管网运营管理两大模块中的实践训练内容基于设计岗、管网运营岗典型工作任务开发，每个技能训练项目均应有相应的考核评分标准来完成评价。具体的实践训练项目包含如下： 1.排水系统设计模块 1.1污水管道设计 软件以真实工程项目为背景，截取其中的相对独立的一段污水管道开发此模块，学生能通过软件操作，模拟设计工作过程，完成一段污水管道的设计计算及出图训练，图纸主要包括管道平面布置图和纵断面图。 ▲此外，软件能满足将管道管径、坡向、埋深等关键参数基于三维道路模拟场景进行效果展示。 支撑技术要求1：可演示充水状态的管道三维剖面图（水平直管、变径管、三通管、竖直向上管、90度弯管、阀门等中至少3个），并可对管道材质、管道直径以及流体温度、流量等相关参数进行设计选择，然后计算平均流速、压力、沿程阻力损失等。选择不同的管道材质、直径和流量时，要求管内液体流态有清晰可见的紊流、层流变化。 1.2雨水管道设计 软件以真实工程项目为背景，截取其中的相对独立的一段雨水管道开发此模块，学生能通过软件操作，模拟设计工作过程，完成一段雨水管道的设计计算及出图训练，图纸主要包括管道平面布置图和纵断面图。 ▲此外，雨水管道设计需要完成模拟验证，即在既定设计结果下，改变降雨事件关键参数，比如降雨重现期、地面集水时间、不同地方暴雨强度公式参数等，判断路面是否会出现不同程度的积水，以不同颜色的检查井或积水效果表示验证结果。 支撑技术要求2：可演示城市雨水调控系统中常见的截流井和调蓄池，展示三维结构及原理动画，了解截流井和调蓄池的工作过程。 1.3海绵城市设计 海绵城市设计理论学习内容应包含海绵城市技术指南、国家标准、不同典型LID设施结构和设计参数等，通过题库考核实现评分。 ▲海绵城市设计训练部分可实现基于实际案例的LID设施设计与建设模拟训练，根据用地范围内不同下垫面类型，完成布设具体LID设施种类。 支撑技术要求3：可演示海绵城市LID设施（包含雨水花园、雨水收集系统、植被缓冲带、渗透型植草沟、绿色屋顶、透水铺装、下凹绿地）的构造剖面图，展示LID设施在城市防洪排涝过程中的原理过程。 2.污水管网运营管理模块 2.1排水管网智慧运维平台 根据给定项目原始数据按照国家和行业标准规范建立管网数据库，对排水管网及附属设备设施进行数据采集、建库，能实现对排水管网运行、城市内涝情况实时监控及异常情况预警报警，实现管网事故主动式处理和预防；对排水管网的日常维护、巡查、评估检测等工作及管理进行功能设计与应用。 平台主要包括大屏展示、管网数据系统、巡检养护系统等模块。 大屏展示部分能实现“一张图”展示项目区域管网设施数据，包括实时监测数据（比如管内液位、流量等）、运行状况、风险提示等； 管网数据系统对项目区域进行管网、设备设施数据统一建库管理，实现排水管网数据查询定位以及统计分析等功能。 ▲巡检养护系统实现对管网定期巡检、养护等工作的管理。巡检员在规定区域内进行巡检，发现问题，可对巡检情况进行记录、上报；并针对巡检反馈进行处理、制定养护计划及分配养护任务，支持对管网养护工作的管理和考核。 支撑技术要求4：能够按照实际某厂区的规范，采用三维虚拟仿真方法，模拟巡检的相关内容和过程，介绍巡检的功能、要求、过程和工具等，具有教学、练习、考核模式。 2.2核心技能训练项目 2.2.1移交排查 设定逐井揭盖排查任务，要求首先进行任务描述，软件模拟工作情景，下发排查任务。随后进行排查准备、人员装备、路线及安全事项确认，巡查组所需车辆、设备、工具、仪器确认，人员准备等工作。最后进行排查实施，对照排查要求，对某一段管线逐井完成排查及工单记录等工作。 2.2.2日常巡检 日常巡检以重力流管线巡检、一体化泵站巡检为具体任务。 重力流管线巡检任务：软件提供完整的排水管网系统，学生在三维场景中通过任务引导完成排水管网系统的巡检过程。模拟实际企业运行工况下的巡查过程、记录、上报、处理，展现高频工作的实际工作流程。 一体化泵站巡检任务：模拟排水泵站实际巡检流程，任务引导学生进行机器间、集水池、格栅、辅助间的日常检查。提供水泵机组的操作面板，模拟泵的启停对排水系统的影响，数据通过底层算法平台传递到各节点。同时随机生成异常事故如：积水，引导学生操作解决。记录日常巡检数据，对异常情况进行上报、处理。 2.2.3投诉处理 投诉处理包含污水溢流、井盖异响、井盖缺失、井盖破损、井边路面破损、防坠网破损或缺失等，选择2-3种进行模拟，用户随机应对操作。 2.2.4管道检测 模拟管道检测的实际工作流程进行开发（比如人员安排-收集资料现场勘察-编制检测方案-清洗疏堵排水-现场检测-影像判读与编辑-出具检测报告-成果验收提交）。 模拟CCTV管道内窥电视检测系统，在管道内自动爬行，对管道内的锈层、结垢腐蚀、穿孔、裂纹等状况进行探测和摄像。提供操作物体的三维模型和数据面板，巩固用户对检测流程的理解和使用。 2.2.5管道养护 管道养护包含污水管清淤疏通、检查井和截流井的清捞、井盖及防坠网更换、有毒有害气体释放等，选择2-3种进行模拟，用户随机应对操作。 支撑技术要求5：可演示管网系统出现故障情景，所有节点和管道都有自动计算生成的管道流量和节点水头数据，调节任意阀门开度会有整体计算平差出现的管网数据变化。要求通过二维故障查找、三维交互解除故障，展示动画原理，和数据恢复正常的过程。 （三）项目重点功能 1.场景漫游 软件以城市某一区域为三维场景，对地下排水管网进行建模，提供地下管道可视化功能。以第一人物视角在场景中进行漫游查看，提供行走和飞行两种模式。可以提供需要预习的知识点在漫游场景中，用户点击学习，寓教于乐，提升学习兴趣。在场景漫游中可设置任务，引导用户在漫游中完成。 2.底层算法支撑 本项目涉及到复杂的参数调节及管网计算过程，某个节点的操作会对管网系统产生影响、相互叠加，因此，需要有一个仿真支撑平台作为后台支撑。 ▲利用仿真建模工具将整个实验过程抽象为统一的虚拟实验构件、底层数学模型、逻辑机制等共性关键性技术，形成可扩展的虚拟实验构建库，为虚拟实验平台提供后台逻辑支撑运算，在前台利用虚拟现实技术搭建可视化的实验场景、实验物品、实验逻辑，达到支持演示、交互、计算、设计于一体化的实验环境。 软件中各参数显示，异常情况及处理过程均需要和底层算法平台进行绑定，可根据模拟操作实时进行计算并可视化展现出计算结果。虚拟实验的底层数学模型应能遵循流体动力学基本规律、热量传递基本规律、质量传递基本规律、化学反应过程基本规律等。 本项目要求投标人具备相关计算机软件著作权登记证书，实时数据库功能、工况管理功能、多机协同仿真功能，并且提供和三维图形软件以及其它第三方软件进行数据交互的接口，为上层应用软件提供协同运行支持。数值模拟仿真系统中要求数学模型方程遵循能量、质量和动量守恒定律，主要系统和被仿真设备按质量、能量和动量转换定律严格推导。物料物性的计算表达式严格地从公认的工程关系式导出，符合环境、化学和流动特性，流体物理特性由公式或查表方式计算，其精确度满足仿真全工况过程的稳态。 支撑技术要求6：流体网络图形化自动建模和实时解算功能，平台的图形化建模能自动生成模型的计算代码和流体网络计算源代码；要求底层算法可对管网进行任意拖拽、修改串联、并联、节点的关系，随意组合环状管网或树状管网，均可得出相应的管网运行数据。 逻辑控制图形化自动建模和实时解算功能，平台的控制策略图形化建模能自动生成模型的控制计算代码；要求搭建的逻辑控制图形可以控制某种对象（比如水箱水位），可以调节比例、积分、微分环节，得出不同的控制效果。 3.数据驱动三维 管道的长度、管径、坡度等参数变化，管路系统以三维形式体现流体力学相关知识，展现实际排水管道的变化、空间排布，以及模拟管路中流体的流态和流动过程，并通过参数的调整，展现出流态、能量相关参数的变化，以实训形式展示管道系统相关条件变化下流体的运行状态，比如管道管径大小等对流体运行的影响，并提供相关公式知识点、过程演示动画等。 支撑技术要求7：可演示结合分布式水文模型的虚拟仿真软件，时间推进影响场景外观变化情况，看植被变化、降雨变化对水质、泥沙量的影响，计算年限等参数，运行算法，计算结果数据在软件中绘制多情景的数据曲线，便于进行情景比较。 4.考核评价 将考核体系融入进软件交互操作、答题等形式当中。操作考核：对学生操作过程中的操作步骤和对应的结果进行考核；答题考核：通过选择题、填空题等形式对知识掌握程度进行考核。 | 技术服务方案 1、项目名称 2022年高等职业教育“创新强校工程”奖补资金项目—给排水工程技术专业城市排水管网系统虚拟仿真软件建设项目 2、项目概述 城市排水系统是保障城市运行的“生命线”，是城市重要基础设施之一。一座城市的排水系统设施直接关系到人民群众的生命财产安全，加强对城市排水防涝设施建设和运行状况的监管可以尽早发现隐患点，尽快排除。保护水环境很重要的一点，就是科学合理地排水。需对排水管网进行合理规划，优化设计，促进城市污水顺利排放，就能保护生态环境，促进城市可持续发展。雨水污水混排不仅影响水环境，还会降低污水处理效率。保证城市有一个科学畅通的排水系统，是城市及时排除积水，避免受到洪灾威胁的重要保障。 我公司提供的城市排水管网系统虚拟仿真软件旨在帮助给排水工程技术专业学生系统学习城市排水管道系统，软件内容包括管道系统的组成、排水系统布置形式、污水（雨水、合流制）管渠系统设计原理及方法、（排水管渠材料、接口、基础和系统附属构筑物）、排水管渠系统的管理及维护、排水泵站等相关理论知识；并开展相关核心技能实操训练，包含污水管道系统设计、雨水管道设计、海绵设施设计，运营管理相关（移交排查、日常巡检、投诉处理、管道检测、管道养护）的理论学习与技能训练。 3、项目总体需求 城市排水管网系统虚拟仿真软件1套，WEB版：含500个在线账户；详见技术参数。 4、技术参数 为了更好地实现虚实结合、以虚补实的实训教学目的，城市排水管网系统虚拟仿真软件提供了关于城市排水管道设计、运营管理相关的理论学习与技能训练，主要包含： 1.排水系统设计模块，包括污水管道设计、雨水管道设计、海绵城市设计三部分； 2.污水管网运营管理模块，包括移交排查、日常巡检、投诉处理、管道检测、管道养护五部分技能训练项目。每个模块中均包含理论学习内容和实践训练内容两部分，全面深入贯彻地引导学生掌握排水管网系统设计+运营的实操全流程。 4.1理论学习内容 城市排水管道系统设计、运营管理涉及到的专业知识繁多，需要在进入主体实训模块之前进行预习，通过动画、交互、答题等形式增强理解。软件中的理论学习内容嵌入到管网设计及实操训练当中，相关理论学习内容通过三维动画、交互、答题等形式体现，理论部分的学习评价，通过完成答题考核的准确率或得分来判定。理论学习及答题考核部分涉及到的内容包含如下知识点： （1）排水系统组成 排水系统主要包括：污（雨）水收集设施、排水管网、水量调节池、提升泵站、输送管泵、污水处理厂及排放口等设施。通过场景漫游方式，三维模型、原理动画或图文介绍等方式，用户进行认知学习。 （2）排水体制分类 主要有合流制排水系统、分流制排水系统。 （3）城镇排水系统布置形式 软件内置排水管网基本形式，通过二维界面展示不同的城镇排水系统，软件提供不同的城镇基本情况，用户学习后选择合适的布置形式。 （4）污水（雨水、合流制）管渠设计流量计算 污水设计总流量的计算公式归纳见下表。在管渠中随机选择一条管道，软件提供参数选取依据，让用户参与计算得到设计流量。 （5）污水（雨水、合流制）管渠水力计算原理 （6）污水（雨水、合流制）管渠设计基本知识 包含充满度设计、流速设计、最小管径设计、最小坡度设计、埋深坡度设计、污水管道衔接等。 （7）排水管渠断面形式 通过图形建模使用户抽象地学习了解不同排水管渠断面形式，掌握适用情况，针对不同的排水需求选择合适的管渠断面设计。 （8）常见排水管渠材料、接口、基础形式 软件内设不同的管材和接口属性，用户根据城镇排水情况自行选择管材和接口，软件对其操作进行评估和赋分。 （9）常见排水管渠附属构筑物（检查井、跌水井等） （10）排水管渠运营管理主要工作内容 排水管渠的管理和养护是保证排水系统安全运行的重要日常工作，内容包括：建立完整和准确的技术档案及査询系统；管道检漏和修漏；管道清垢和防腐蚀；用户接管的安装、清洗和防冰冻；管网事故抢修；检修阀门、消火栓、流量计和水表等。 为了做好上述工作，必须熟悉管网的情况、各项设备的安装部位和性能、用户接管的位置等，以便及时处理。平时要准备好各种管材、阅门、配件和修理工具等，便于紧急事故的抢修。 （11）排水管渠巡查内容、要求 （12）排水管渠养护内容、要求 （13）排水管渠检测与评估管理 排水管渠检测方法有：管道潜望镜检测、电法测漏仪检测、电视检测、目视检测、地质雷达检测等。 （14）排水泵站分类、组成 排水泵站的基本组成包括：机器间、集水池、格栅、辅助间，一般还附设有变电所。机器间内设置水泵机组和有关的附属设备。格栅和吸水管安装在集水池内，集水池还可以在一定程度上调节来水的不均匀性，以使水泵能较均匀工作。格栅作用是阻拦水中粗大的固体杂质，以防止杂物阻塞和损坏水泵。 （15）泵站设备维护、巡检、维修、应急处理要求 软件提供泵站设备维护、巡检、维修、应急处理要求，学生学习并在核心技能训练中实操掌握。 （16）排水管渠运营安全生产要求 内容均来自《CJJ68-2007城镇排水管渠与泵站维护技术规程》中的强制性条文。 （17）《城镇排水管渠与泵站维护技术规程(CJJ 68-2007)》 （18）《城镇排水管道检测与评估技术规程(CJJ181-2012)》 以上内容可以以题库形式提供。 4.2实践训练内容 实践训练内容基于设计岗、管网运营岗典型工作任务开发，每个技能训练项目均具有相应的考核评分标准来完成评价。具体的实践模块包含如下： 4.2.1污水管道设计 在污水管道设计模块中，学生能通过软件操作，模拟污水管道设计的工作过程，完成一段污水管道的设计计算及出图训练，图纸主要包括管道平面布置图和纵断面图。软件以真实工程项目为背景，截取其中的相对独立的一段污水管道开发此模块。 设计参考步骤为： （1）结合项目背景资料完成管道布置； （2）管道收纳街区的编号及面积计算； （3）划分设计管段，计算设计流量，通过列表形式完成，设计的污水定额等参数通过最新《室外排水设计标准》选用，可给定选择区间； （4）污水管道材料的选择； （5）管段水力计算（从上游管段开始依次进行），水力计算表提供表头参考。 （6）绘制管道平面图和纵剖面图，在水力计算结束后将求得的管径、坡度等数据标注在管道平面图上。同时，绘制出主干管的纵剖面图。 管道设计结果除了能通过设计过程行程设计报告之外，还能三维仿真显示在道路下的效果，包含平面布置位置、道路横断面中的管道位置、纵断面图中的管线埋深走向等。 支撑技术内容1：可演示充水状态的管道三维剖面图（水平直管、变径管、三通管、竖直向上管、90度弯管、阀门等中至少3个），并可对管道材质、管道直径以及流体温度、流量等相关参数进行设计选择，然后计算平均流速、压力、沿程阻力损失等。选择不同的管道材质、直径和流量时，要求管内液体流态有清晰可见的紊流、层流变化。 4.2.2雨水管道设计 在雨水管道设计模块中，学生能通过软件操作，模拟雨水管道设计工作过程，完成一段雨水管道的设计计算及出图训练，图纸主要包括管道平面布置图和纵断面图。软件以真实工程项目为背景，截取其中的相对独立的一段雨水管道开发此模块。 设计参考步骤为： （1）收集、分析资料，划分排水流域、进行雨水管道定线； （2）划分设计管段； （3）划分并计算各设计管段的汇水面积； （4）计算径流系数； （5）确定重现期P、地面集水时间t1； （6）确定管道的埋深与衔接； （7）计算单位面积径流量q0（暴雨强度q与径流系数ψ的乘积，称为单位面积径流量q0。L/s·hm2）； （8）管渠材料的选择； （9）设计流量的计算（根据流域具体情况，选定设计流量的计算方法，计算从上游向下游依次进行，并列表计算各设计管段的设计流量。）； （10）进行雨水管渠水力计算（列表进行雨水干管的水力计算，求得各设计管段的设计流量，并确定各设计管段的管径、坡度、流速、管内底标高及管道埋深等值。），确定雨水管道的坡度、管径、埋深； （11）绘制雨水管道平面图及纵剖面图。 此外，雨水管道设计需要完成模拟验证，即在既定设计结果下，改变降雨事件关键参数，比如降雨重现期、地面集水时间、不同地方暴雨强度公式参数等，判断路面是否会出现不同程度的积水，以不同颜色的检查井或积水效果表示验证结果。 支撑技术内容2：可演示城市雨水调控系统中常见的截流井和调蓄池，展示三维结构及原理动画，了解截流井和调蓄池的工作过程。 4.2.3海绵城市设计 该部分包含两部分内容，一部分是理论学习，包含海绵城市技术指南、国家标准、不同典型LID设施结构和设计参数等，通过题库考核实现评分；另一部分是基于实际案例的LID设施设计与建设模拟训练，根7用地范围内不同下垫面类型，完成布设具体LID设施种类，并对每种LID设施的结构进行设计，设计依据参考相关规范，软件可对年径流总量控制率、项目投资成本、不同LID设施建设面积等关键参数进行自动汇总和计算，并最终行程设计报告，报告中根据完成情况，进行自动评分。（LID设施包含透水铺装、植草沟、下凹式绿地、雨水湿地、绿色屋顶、雨水蓄水池） 支撑技术内容3：可演示海绵城市LID设施（包含雨水花园、雨水收集系统、植被缓冲带、渗透型植草沟、绿色屋顶、透水铺装、下凹绿地）的构造剖面图，展示LID设施在城市防洪排涝过程中的原理过程。 4.2.4排水管网智慧运维平台 根据给定项目原始数据按照国家和行业标准规范建立管网数据库，对排水管网及附属设备设施进行数据采集、建库，能实现对排水管网运行、城市内涝情况实时监控及异常情况预警报警，实现管网事故主动式处理和预防；对排水管网的日常维护、巡查、评估检测等工作及管理进行功能设计与应用，平台主要包括大屏展示、管网数据系统、巡检养护系统等模块。 大屏展示部分能实现“一张图”展示项目区域管网设施数据，包括实时监测数据（比如管内液位、流量等）、运行状况、风险提示等； 管网数据系统对项目区域进行管网、设备设施数据统一建库管理，实现排水管网数据查询定位以及统计分析等功能。 巡检养护系统实现对管网定期巡检、养护等工作的管理。巡检员在规定区域内进行巡检，发现问题，可对巡检情况进行记录、上报；并针对巡检反馈进行处理、制定养护计划及分配养护任务，支持对管网养护工作的管理和考核。 支撑技术内容4：能够按照实际某厂区的规范，采用三维虚拟仿真方法，模拟巡检的相关内容和过程，介绍巡检的功能、要求、过程和工具等，具有教学、练习、考核模式。 4.2.5移交排查 逐井揭盖排查任务。 首先进行任务描述：移交管网之前，应由污水管网工程建设单位、管网运营工作单位、属地主管部门对管网进行排查，排查内容包含全线污水管线路由进行确认，包括： 1.主管、支管； 2．逐井揭盖排查； 3．管道结构性及功能性缺陷情况。 软件模拟工作情景，下发排查任务：模拟工作情景，安排某一天由某个管网运维班组完成某段管线的逐井揭盖排查任务。排查内容：核查井盖防盗防腐防噪、井框、防坠网安装、爬梯、井室抹面、流槽设置、沉砂井设置、井内渗漏水、淤积堵塞、井壁泥圬、封堵拆除、井室管口接驳修复等情况。 随后进行排查准备： 1.穿戴整齐，安全帽、反光衣、劳保鞋； 2.确认巡查路线； 3.确认车辆安全、设备、工具、仪器齐全； 4.组长强调今日巡查重点及安全注意事项。 巡查组所需车辆、设备、工具、仪器确认： 1.车辆，巡查车辆（1辆）； 2.设备，管网通移动端（巡查人员手机打开管网通账号点击开始巡视）； 3.常用工具，拉钩（2个），撬棍或者洋镐（1根/把），花杆（二套十米），锤子（1把），雪糕桶（最少五个），安全警示反光带（1-2卷），安全标示牌（1-2块），手电筒（1把），大号平口垃圾袋，蓝色编织袋（装垃圾袋）捞耙（1把+三根加长杆，每根二米），捞网（一把，可以伸缩，最长六米），防坠网等； 4.常用仪器，QV和CCTV检测仪器。 人员准备工作：每个巡查组应配备巡查员3人。 1.司机，指挥交通，保障人员安全1人； 2.打开井盖检查1人； 3.使用管网通上报检查结果、拍照及配合打开井盖1人。 最后进行排查实施，对照排查要求，对某一段管线逐井完成排查及工单记录等工作。各个检查井的问题应事先预设好，并根据整个训练项目赋予不同环节分值和评分标准，后台通过操作评分系统可统计训练得分。 4.2.6日常巡检 包含重力流管线巡检、一体化泵站巡检两个具体任务。 重力流管线巡检任务：软件模拟实际企业运行工况下的巡查过程、记录、上报、处理，展现高频工作的实际工作流程。提供完整的排水管网系统，学生在三维场景中通过任务引导完成排水管网系统的巡检过程。 一体化泵站巡检任务：软件提供水泵机组的操作面板，模拟泵的启停对排水系统的影响，数据通过底层算法平台传递到各节点。模拟排水泵站实际巡检流程，任务引导学生进行机器间、集水池、格栅、辅助间的日常检查。同时随机生成异常事故如：积水、管道堵塞，引导学生操作解决。记录日常巡检数据，对异常情况进行上报、处理。 4.2.7投诉处理 投诉处理包含污水溢流、井盖异响、井盖缺失、井盖破损、井边路面破损、防坠网破损或缺失等，选择2-3种进行模拟，用户随机应对操作。 安全防护网由6个-8个不锈钢挂钩固定在井口下10-375px处的井壁内，在井筒壁安装膨胀螺栓，再将窨井防护网挂在不锈钢膨胀螺栓钩上。窨井防护网在安装后不会松动、脱落，起到支撑作用，防止行人掉入造成伤亡。 4.2.8管道检测 软件提供管道检测的方式选择，按照实际工作流程进行交互操作的开发，如人员安排-收集资料现场勘察-编制检测方案-清洗疏堵排水-现场检测-影像判读与编辑-出具检测报告-成果验收提交。交互操作包括但不限于开井盖、取防坠网、防护措施、QV拍摄等。模拟CCTV管道内窥电视检测系统,在管道内自动爬行,对管道内的锈层、结垢腐蚀、穿孔、裂纹等状况进行探测和摄像。提供操作物体的三维模型和数据面板，巩固用户对检测流程的理解和使用。 4.2.9管道养护 管道养护包含污水管清淤疏通（水力清通、机械清通）、检查井和截流井的清捞、井盖及防坠网更换、有毒有害气体释放（安全意识巩固）等，选择2-3种进行模拟，用户随机应对操作。 支撑技术内容5：可演示管网系统出现故障情景，所有节点和管道都有自动计算生成的管道流量和节点水头数据，调节任意阀门开度会有整体计算平差出现的管网数据变化。要求通过二维故障查找、三维交互解除故障，展示动画原理，和数据恢复正常的过程。 4.3项目重点功能 4.3.1场景漫游 软件以城市某一区域为三维场景，对地下排水管网进行建模，提供地下管道可视化功能。以第一人物视角在场景中进行漫游查看，提供行走和飞行两种模式。可以提供需要预习的知识点在漫游场景中，用户点击学习，寓教于乐，提升学习兴趣。在场景漫游中可设置任务，引导用户在漫游中完成。 4.3.2底层算法支撑 本项目涉及到复杂的参数调节及管网计算过程，某个节点的操作会对管网系统产生影响、相互叠加，因此，需要有一个仿真支撑平台作为后台支撑。 我公司的多领域仿真支撑平台基于传统的系统仿真行业，其包含的各类模块库经历二十年以上的多种领域项目的锤炼，确保系统可靠稳定运行。基于仿真支撑平台的建模系统服务于虚拟仿真应用，可以充分发挥其可靠性。建立模型的过程进行抽象归纳，基于不同层次的需求建立不同复杂程度的模型，我公司技术先进，对系统仿真建模有丰富的经验，有助于建立运行效率高，内存占用少的数学模型。 本工具将整个实验过程抽象为统一的虚拟实验构件、底层数学模型、逻辑机制等共性关键性技术，形成可扩展的虚拟实验构建库，为虚拟实验平台提供后台逻辑支撑运算，在前台利用虚拟现实技术搭建可视化的实验场景、实验物品、实验逻辑，达到支持演示、交互、计算、设计的一体化实验环境。 软件中各参数显示，异常情况及处理过程均需要和底层算法平台进行绑定，可根据模拟操作实时进行计算并可视化展现出计算结果。虚拟实验的底层数学模型应能遵循流体动力学基本规律、热量传递基本规律、质量传递基本规律、化学反应过程基本规律等。 我公司可提供《算法建模计算软件》相关计算机软件著作权登记证书复印件，实时数据库功能、工况管理功能、多机协同仿真功能，并且提供和三维图形软件以及其它第三方软件进行数据交互的接口，为上层应用软件提供协同运行支持。数值模拟仿真系统中要求数学模型方程遵循能量、质量和动量守恒定律，主要系统和被仿真设备按质量、能量和动量转换定律严格推导。物料物性的计算表达式严格地从公认的工程关系式导出，符合环境、化学和流动特性，流体物理特性由公式或查表方式计算，其精确度满足仿真全工况过程的稳态。 支撑技术内容6：流体网络图形化自动建模和实时解算功能，平台的图形化建模能自动生成模型的计算代码和流体网络计算源代码；要求底层算法可对管网进行任意拖拽、修改串联、并联、节点的关系，随意组合环状管网或树状管网，均可得出相应的管网运行数据。 逻辑控制图形化自动建模和实时解算功能，平台的控制策略图形化建模能自动生成模型的控制计算代码；要求搭建的逻辑控制图形可以控制某种对象（比如水箱水位），可以调节比例、积分、微分环节，得出不同的控制效果。 4.3.3数据驱动三维 管道的长度、管径、坡度等参数变化，管路系统以三维形式体现流体力学相关知识，展现实际排水管道的变化、空间排布，以及模拟管路中流体的流态和流动过程，并通过参数的调整，展现出流态、能量相关参数的变化，以实训形式展示管道系统相关条件变化下流体的运行状态，比如管道管径大小等对流体运行的影响，并提供相关公式知识点、过程演示动画等。 支撑技术内容7：可演示结合分布式水文模型的虚拟仿真软件，时间推进影响场景外观变化情况，看植被变化、降雨变化对水质、泥沙量的影响，计算年限等参数，运行算法，计算结果数据在软件中绘制多情景的数据曲线，便于进行情景比较。 4.3.4考核评价 对学生的知识掌握情况及实操水平进行记录以及考核评价，将考核体系融入进软件交互操作、答题等形式当中。操作考核：对学生操作过程中的操作步骤和对应的结果进行考核；答题考核：通过选择题、填空题等形式对知识掌握程度进行考核。 | |||||
| 附件 |
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项目名称：广东环境保护工程职业学院城市排水管网系统虚拟仿真软件项目
>!–产品信息–>| 序号 | 标的名称 | 品牌/型号 | 技术要求 | 是否限定品牌 | 数量 | 单位 | 应标品牌/型号 | 应标技术要求 | 详情 | ||
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| 1 | 城市排水管网系统虚拟仿真软件 | 按照用户需求书，必须完全响应需求。 | 城市排水管网系统虚拟仿真软件旨在提供关于城市排水管道设计、运营管理相关的理论学习与技能训练，主要包含排水系统设计及污水管网运营管理两大模块。排水系统设计模块包括污水管道设计、雨水管道设计、海绵城市设计三部分；污水管网运营管理模块包括移交排查、日常巡检、投诉处理、管道检测、管道养护五部分技能训练项目。每个模块中均包含理论学习内容和实践训练内容两部分。 （一）理论学习内容要求 排水系统设计及污水管网运营管理两大模块中的相关理论学习内容通过三维动画、交互、答题等形式体现，可通过完成考核的答题准确率或得分来完成理论评价。城市排水管道系统设计、运营管理涉及到的专业知识繁多，需要在进入主体实训模块之前通过动画、交互、答题等形式增强理解。理论部分的学习嵌套进入各个模块，不单独成块。为满足后期模拟仿真实训需求，理论学习及考核模块应包含如下知识点内容： (1) 排水系统组成 (2) 排水体制分类 (3) 城镇排水系统布置形式 (4) 污水（雨水、合流制）管渠设计流量计算 (5) 污水（雨水、合流制）管渠水力计算原理 (6) 污水（雨水、合流制）管渠设计基本知识 (7) 排水管渠断面形式 (8) 常见排水管渠材料、接口、基础形式 (9) 常见排水管渠附属构筑物（检查井、跌水井等） (10) 排水管渠运营管理主要工作内容 (11) 排水管渠巡查内容、要求 (12) 排水管渠养护内容、要求 (13) 排水管渠检测与评估管理 (14) 排水泵站分类、组成 (15) 泵站设备维护、巡检、维修、应急处理要求 (16) 排水管渠运营安全生产要求 (17) 《城镇排水管渠与泵站维护技术规程(CJJ 68-2007)》 (18) 《城镇排水管道检测与评估技术规程(CJJ181-2012)》 （二）实践训练内容要求 排水系统设计及污水管网运营管理两大模块中的实践训练内容基于设计岗、管网运营岗典型工作任务开发，每个技能训练项目均应有相应的考核评分标准来完成评价。具体的实践训练项目包含如下： 1.排水系统设计模块 1.1污水管道设计 软件以真实工程项目为背景，截取其中的相对独立的一段污水管道开发此模块，学生能通过软件操作，模拟设计工作过程，完成一段污水管道的设计计算及出图训练，图纸主要包括管道平面布置图和纵断面图。 ▲此外，软件能满足将管道管径、坡向、埋深等关键参数基于三维道路模拟场景进行效果展示。 支撑技术要求1：可演示充水状态的管道三维剖面图（水平直管、变径管、三通管、竖直向上管、90度弯管、阀门等中至少3个），并可对管道材质、管道直径以及流体温度、流量等相关参数进行设计选择，然后计算平均流速、压力、沿程阻力损失等。选择不同的管道材质、直径和流量时，要求管内液体流态有清晰可见的紊流、层流变化。 1.2雨水管道设计 软件以真实工程项目为背景，截取其中的相对独立的一段雨水管道开发此模块，学生能通过软件操作，模拟设计工作过程，完成一段雨水管道的设计计算及出图训练，图纸主要包括管道平面布置图和纵断面图。 ▲此外，雨水管道设计需要完成模拟验证，即在既定设计结果下，改变降雨事件关键参数，比如降雨重现期、地面集水时间、不同地方暴雨强度公式参数等，判断路面是否会出现不同程度的积水，以不同颜色的检查井或积水效果表示验证结果。 支撑技术要求2：可演示城市雨水调控系统中常见的截流井和调蓄池，展示三维结构及原理动画，了解截流井和调蓄池的工作过程。 1.3海绵城市设计 海绵城市设计理论学习内容应包含海绵城市技术指南、国家标准、不同典型LID设施结构和设计参数等，通过题库考核实现评分。 ▲海绵城市设计训练部分可实现基于实际案例的LID设施设计与建设模拟训练，根据用地范围内不同下垫面类型，完成布设具体LID设施种类。 支撑技术要求3：可演示海绵城市LID设施（包含雨水花园、雨水收集系统、植被缓冲带、渗透型植草沟、绿色屋顶、透水铺装、下凹绿地）的构造剖面图，展示LID设施在城市防洪排涝过程中的原理过程。 2.污水管网运营管理模块 2.1排水管网智慧运维平台 根据给定项目原始数据按照国家和行业标准规范建立管网数据库，对排水管网及附属设备设施进行数据采集、建库，能实现对排水管网运行、城市内涝情况实时监控及异常情况预警报警，实现管网事故主动式处理和预防；对排水管网的日常维护、巡查、评估检测等工作及管理进行功能设计与应用。 平台主要包括大屏展示、管网数据系统、巡检养护系统等模块。 大屏展示部分能实现“一张图”展示项目区域管网设施数据，包括实时监测数据（比如管内液位、流量等）、运行状况、风险提示等； 管网数据系统对项目区域进行管网、设备设施数据统一建库管理，实现排水管网数据查询定位以及统计分析等功能。 ▲巡检养护系统实现对管网定期巡检、养护等工作的管理。巡检员在规定区域内进行巡检，发现问题，可对巡检情况进行记录、上报；并针对巡检反馈进行处理、制定养护计划及分配养护任务，支持对管网养护工作的管理和考核。 支撑技术要求4：能够按照实际某厂区的规范，采用三维虚拟仿真方法，模拟巡检的相关内容和过程，介绍巡检的功能、要求、过程和工具等，具有教学、练习、考核模式。 2.2核心技能训练项目 2.2.1移交排查 设定逐井揭盖排查任务，要求首先进行任务描述，软件模拟工作情景，下发排查任务。随后进行排查准备、人员装备、路线及安全事项确认，巡查组所需车辆、设备、工具、仪器确认，人员准备等工作。最后进行排查实施，对照排查要求，对某一段管线逐井完成排查及工单记录等工作。 2.2.2日常巡检 日常巡检以重力流管线巡检、一体化泵站巡检为具体任务。 重力流管线巡检任务：软件提供完整的排水管网系统，学生在三维场景中通过任务引导完成排水管网系统的巡检过程。模拟实际企业运行工况下的巡查过程、记录、上报、处理，展现高频工作的实际工作流程。 一体化泵站巡检任务：模拟排水泵站实际巡检流程，任务引导学生进行机器间、集水池、格栅、辅助间的日常检查。提供水泵机组的操作面板，模拟泵的启停对排水系统的影响，数据通过底层算法平台传递到各节点。同时随机生成异常事故如：积水，引导学生操作解决。记录日常巡检数据，对异常情况进行上报、处理。 2.2.3投诉处理 投诉处理包含污水溢流、井盖异响、井盖缺失、井盖破损、井边路面破损、防坠网破损或缺失等，选择2-3种进行模拟，用户随机应对操作。 2.2.4管道检测 模拟管道检测的实际工作流程进行开发（比如人员安排-收集资料现场勘察-编制检测方案-清洗疏堵排水-现场检测-影像判读与编辑-出具检测报告-成果验收提交）。 模拟CCTV管道内窥电视检测系统，在管道内自动爬行，对管道内的锈层、结垢腐蚀、穿孔、裂纹等状况进行探测和摄像。提供操作物体的三维模型和数据面板，巩固用户对检测流程的理解和使用。 2.2.5管道养护 管道养护包含污水管清淤疏通、检查井和截流井的清捞、井盖及防坠网更换、有毒有害气体释放等，选择2-3种进行模拟，用户随机应对操作。 支撑技术要求5：可演示管网系统出现故障情景，所有节点和管道都有自动计算生成的管道流量和节点水头数据，调节任意阀门开度会有整体计算平差出现的管网数据变化。要求通过二维故障查找、三维交互解除故障，展示动画原理，和数据恢复正常的过程。 （三）项目重点功能 1.场景漫游 软件以城市某一区域为三维场景，对地下排水管网进行建模，提供地下管道可视化功能。以第一人物视角在场景中进行漫游查看，提供行走和飞行两种模式。可以提供需要预习的知识点在漫游场景中，用户点击学习，寓教于乐，提升学习兴趣。在场景漫游中可设置任务，引导用户在漫游中完成。 2.底层算法支撑 本项目涉及到复杂的参数调节及管网计算过程，某个节点的操作会对管网系统产生影响、相互叠加，因此，需要有一个仿真支撑平台作为后台支撑。 ▲利用仿真建模工具将整个实验过程抽象为统一的虚拟实验构件、底层数学模型、逻辑机制等共性关键性技术，形成可扩展的虚拟实验构建库，为虚拟实验平台提供后台逻辑支撑运算，在前台利用虚拟现实技术搭建可视化的实验场景、实验物品、实验逻辑，达到支持演示、交互、计算、设计于一体化的实验环境。 软件中各参数显示，异常情况及处理过程均需要和底层算法平台进行绑定，可根据模拟操作实时进行计算并可视化展现出计算结果。虚拟实验的底层数学模型应能遵循流体动力学基本规律、热量传递基本规律、质量传递基本规律、化学反应过程基本规律等。 本项目要求投标人具备相关计算机软件著作权登记证书，实时数据库功能、工况管理功能、多机协同仿真功能，并且提供和三维图形软件以及其它第三方软件进行数据交互的接口，为上层应用软件提供协同运行支持。数值模拟仿真系统中要求数学模型方程遵循能量、质量和动量守恒定律，主要系统和被仿真设备按质量、能量和动量转换定律严格推导。物料物性的计算表达式严格地从公认的工程关系式导出，符合环境、化学和流动特性，流体物理特性由公式或查表方式计算，其精确度满足仿真全工况过程的稳态。 支撑技术要求6：流体网络图形化自动建模和实时解算功能，平台的图形化建模能自动生成模型的计算代码和流体网络计算源代码；要求底层算法可对管网进行任意拖拽、修改串联、并联、节点的关系，随意组合环状管网或树状管网，均可得出相应的管网运行数据。 逻辑控制图形化自动建模和实时解算功能，平台的控制策略图形化建模能自动生成模型的控制计算代码；要求搭建的逻辑控制图形可以控制某种对象（比如水箱水位），可以调节比例、积分、微分环节，得出不同的控制效果。 3.数据驱动三维 管道的长度、管径、坡度等参数变化，管路系统以三维形式体现流体力学相关知识，展现实际排水管道的变化、空间排布，以及模拟管路中流体的流态和流动过程，并通过参数的调整，展现出流态、能量相关参数的变化，以实训形式展示管道系统相关条件变化下流体的运行状态，比如管道管径大小等对流体运行的影响，并提供相关公式知识点、过程演示动画等。 支撑技术要求7：可演示结合分布式水文模型的虚拟仿真软件，时间推进影响场景外观变化情况，看植被变化、降雨变化对水质、泥沙量的影响，计算年限等参数，运行算法，计算结果数据在软件中绘制多情景的数据曲线，便于进行情景比较。 4.考核评价 将考核体系融入进软件交互操作、答题等形式当中。操作考核：对学生操作过程中的操作步骤和对应的结果进行考核；答题考核：通过选择题、填空题等形式对知识掌握程度进行考核。 | 否 | 1.00 | 套 | 象新力/XXLYEV1.0 | 无 | 无 | ||
| 规格配置：技术服务方案 1、项目名称 2022年高等职业教育“创新强校工程”奖补资金项目—给排水工程技术专业城市排水管网系统虚拟仿真软件建设项目 2、项目概述 城市排水系统是保障城市运行的“生命线”，是城市重要基础设施之一。一座城市的排水系统设施直接关系到人民群众的生命财产安全，加强对城市排水防涝设施建设和运行状况的监管可以尽早发现隐患点，尽快排除。保护水环境很重要的一点，就是科学合理地排水。需对排水管网进行合理规划，优化设计，促进城市污水顺利排放，就能保护生态环境，促进城市可持续发展。雨水污水混排不仅影响水环境，还会降低污水处理效率。保证城市有一个科学畅通的排水系统，是城市及时排除积水，避免受到洪灾威胁的重要保障。 我公司提供的城市排水管网系统虚拟仿真软件旨在帮助给排水工程技术专业学生系统学习城市排水管道系统，软件内容包括管道系统的组成、排水系统布置形式、污水（雨水、合流制）管渠系统设计原理及方法、（排水管渠材料、接口、基础和系统附属构筑物）、排水管渠系统的管理及维护、排水泵站等相关理论知识；并开展相关核心技能实操训练，包含污水管道系统设计、雨水管道设计、海绵设施设计，运营管理相关（移交排查、日常巡检、投诉处理、管道检测、管道养护）的理论学习与技能训练。 3、项目总体需求 城市排水管网系统虚拟仿真软件1套，WEB版：含500个在线账户；详见技术参数。 4、技术参数 为了更好地实现虚实结合、以虚补实的实训教学目的，城市排水管网系统虚拟仿真软件提供了关于城市排水管道设计、运营管理相关的理论学习与技能训练，主要包含： 1.排水系统设计模块，包括污水管道设计、雨水管道设计、海绵城市设计三部分； 2.污水管网运营管理模块，包括移交排查、日常巡检、投诉处理、管道检测、管道养护五部分技能训练项目。每个模块中均包含理论学习内容和实践训练内容两部分，全面深入贯彻地引导学生掌握排水管网系统设计+运营的实操全流程。 4.1理论学习内容 城市排水管道系统设计、运营管理涉及到的专业知识繁多，需要在进入主体实训模块之前进行预习，通过动画、交互、答题等形式增强理解。软件中的理论学习内容嵌入到管网设计及实操训练当中，相关理论学习内容通过三维动画、交互、答题等形式体现，理论部分的学习评价，通过完成答题考核的准确率或得分来判定。理论学习及答题考核部分涉及到的内容包含如下知识点： （1）排水系统组成 排水系统主要包括：污（雨）水收集设施、排水管网、水量调节池、提升泵站、输送管泵、污水处理厂及排放口等设施。通过场景漫游方式，三维模型、原理动画或图文介绍等方式，用户进行认知学习。 （2）排水体制分类 主要有合流制排水系统、分流制排水系统。 （3）城镇排水系统布置形式 软件内置排水管网基本形式，通过二维界面展示不同的城镇排水系统，软件提供不同的城镇基本情况，用户学习后选择合适的布置形式。 （4）污水（雨水、合流制）管渠设计流量计算 污水设计总流量的计算公式归纳见下表。在管渠中随机选择一条管道，软件提供参数选取依据，让用户参与计算得到设计流量。 （5）污水（雨水、合流制）管渠水力计算原理 （6）污水（雨水、合流制）管渠设计基本知识 包含充满度设计、流速设计、最小管径设计、最小坡度设计、埋深坡度设计、污水管道衔接等。 （7）排水管渠断面形式 通过图形建模使用户抽象地学习了解不同排水管渠断面形式，掌握适用情况，针对不同的排水需求选择合适的管渠断面设计。 （8）常见排水管渠材料、接口、基础形式 软件内设不同的管材和接口属性，用户根据城镇排水情况自行选择管材和接口，软件对其操作进行评估和赋分。 （9）常见排水管渠附属构筑物（检查井、跌水井等） （10）排水管渠运营管理主要工作内容 排水管渠的管理和养护是保证排水系统安全运行的重要日常工作，内容包括：建立完整和准确的技术档案及査询系统；管道检漏和修漏；管道清垢和防腐蚀；用户接管的安装、清洗和防冰冻；管网事故抢修；检修阀门、消火栓、流量计和水表等。 为了做好上述工作，必须熟悉管网的情况、各项设备的安装部位和性能、用户接管的位置等，以便及时处理。平时要准备好各种管材、阅门、配件和修理工具等，便于紧急事故的抢修。 （11）排水管渠巡查内容、要求 （12）排水管渠养护内容、要求 （13）排水管渠检测与评估管理 排水管渠检测方法有：管道潜望镜检测、电法测漏仪检测、电视检测、目视检测、地质雷达检测等。 （14）排水泵站分类、组成 排水泵站的基本组成包括：机器间、集水池、格栅、辅助间，一般还附设有变电所。机器间内设置水泵机组和有关的附属设备。格栅和吸水管安装在集水池内，集水池还可以在一定程度上调节来水的不均匀性，以使水泵能较均匀工作。格栅作用是阻拦水中粗大的固体杂质，以防止杂物阻塞和损坏水泵。 （15）泵站设备维护、巡检、维修、应急处理要求 软件提供泵站设备维护、巡检、维修、应急处理要求，学生学习并在核心技能训练中实操掌握。 （16）排水管渠运营安全生产要求 内容均来自《CJJ68-2007城镇排水管渠与泵站维护技术规程》中的强制性条文。 （17）《城镇排水管渠与泵站维护技术规程(CJJ 68-2007)》 （18）《城镇排水管道检测与评估技术规程(CJJ181-2012)》 以上内容可以以题库形式提供。 4.2实践训练内容 实践训练内容基于设计岗、管网运营岗典型工作任务开发，每个技能训练项目均具有相应的考核评分标准来完成评价。具体的实践模块包含如下： 4.2.1污水管道设计 在污水管道设计模块中，学生能通过软件操作，模拟污水管道设计的工作过程，完成一段污水管道的设计计算及出图训练，图纸主要包括管道平面布置图和纵断面图。软件以真实工程项目为背景，截取其中的相对独立的一段污水管道开发此模块。 设计参考步骤为： （1）结合项目背景资料完成管道布置； （2）管道收纳街区的编号及面积计算； （3）划分设计管段，计算设计流量，通过列表形式完成，设计的污水定额等参数通过最新《室外排水设计标准》选用，可给定选择区间； （4）污水管道材料的选择； （5）管段水力计算（从上游管段开始依次进行），水力计算表提供表头参考。 （6）绘制管道平面图和纵剖面图，在水力计算结束后将求得的管径、坡度等数据标注在管道平面图上。同时，绘制出主干管的纵剖面图。 管道设计结果除了能通过设计过程行程设计报告之外，还能三维仿真显示在道路下的效果，包含平面布置位置、道路横断面中的管道位置、纵断面图中的管线埋深走向等。 支撑技术内容1：可演示充水状态的管道三维剖面图（水平直管、变径管、三通管、竖直向上管、90度弯管、阀门等中至少3个），并可对管道材质、管道直径以及流体温度、流量等相关参数进行设计选择，然后计算平均流速、压力、沿程阻力损失等。选择不同的管道材质、直径和流量时，要求管内液体流态有清晰可见的紊流、层流变化。 4.2.2雨水管道设计 在雨水管道设计模块中，学生能通过软件操作，模拟雨水管道设计工作过程，完成一段雨水管道的设计计算及出图训练，图纸主要包括管道平面布置图和纵断面图。软件以真实工程项目为背景，截取其中的相对独立的一段雨水管道开发此模块。 设计参考步骤为： （1）收集、分析资料，划分排水流域、进行雨水管道定线； （2）划分设计管段； （3）划分并计算各设计管段的汇水面积； （4）计算径流系数； （5）确定重现期P、地面集水时间t1； （6）确定管道的埋深与衔接； （7）计算单位面积径流量q0（暴雨强度q与径流系数ψ的乘积，称为单位面积径流量q0。L/s·hm2）； （8）管渠材料的选择； （9）设计流量的计算（根据流域具体情况，选定设计流量的计算方法，计算从上游向下游依次进行，并列表计算各设计管段的设计流量。）； （10）进行雨水管渠水力计算（列表进行雨水干管的水力计算，求得各设计管段的设计流量，并确定各设计管段的管径、坡度、流速、管内底标高及管道埋深等值。），确定雨水管道的坡度、管径、埋深； （11）绘制雨水管道平面图及纵剖面图。 此外，雨水管道设计需要完成模拟验证，即在既定设计结果下，改变降雨事件关键参数，比如降雨重现期、地面集水时间、不同地方暴雨强度公式参数等，判断路面是否会出现不同程度的积水，以不同颜色的检查井或积水效果表示验证结果。 支撑技术内容2：可演示城市雨水调控系统中常见的截流井和调蓄池，展示三维结构及原理动画，了解截流井和调蓄池的工作过程。 4.2.3海绵城市设计 该部分包含两部分内容，一部分是理论学习，包含海绵城市技术指南、国家标准、不同典型LID设施结构和设计参数等，通过题库考核实现评分；另一部分是基于实际案例的LID设施设计与建设模拟训练，根7用地范围内不同下垫面类型，完成布设具体LID设施种类，并对每种LID设施的结构进行设计，设计依据参考相关规范，软件可对年径流总量控制率、项目投资成本、不同LID设施建设面积等关键参数进行自动汇总和计算，并最终行程设计报告，报告中根据完成情况，进行自动评分。（LID设施包含透水铺装、植草沟、下凹式绿地、雨水湿地、绿色屋顶、雨水蓄水池） 支撑技术内容3：可演示海绵城市LID设施（包含雨水花园、雨水收集系统、植被缓冲带、渗透型植草沟、绿色屋顶、透水铺装、下凹绿地）的构造剖面图，展示LID设施在城市防洪排涝过程中的原理过程。 4.2.4排水管网智慧运维平台 根据给定项目原始数据按照国家和行业标准规范建立管网数据库，对排水管网及附属设备设施进行数据采集、建库，能实现对排水管网运行、城市内涝情况实时监控及异常情况预警报警，实现管网事故主动式处理和预防；对排水管网的日常维护、巡查、评估检测等工作及管理进行功能设计与应用，平台主要包括大屏展示、管网数据系统、巡检养护系统等模块。 大屏展示部分能实现“一张图”展示项目区域管网设施数据，包括实时监测数据（比如管内液位、流量等）、运行状况、风险提示等； 管网数据系统对项目区域进行管网、设备设施数据统一建库管理，实现排水管网数据查询定位以及统计分析等功能。 巡检养护系统实现对管网定期巡检、养护等工作的管理。巡检员在规定区域内进行巡检，发现问题，可对巡检情况进行记录、上报；并针对巡检反馈进行处理、制定养护计划及分配养护任务，支持对管网养护工作的管理和考核。 支撑技术内容4：能够按照实际某厂区的规范，采用三维虚拟仿真方法，模拟巡检的相关内容和过程，介绍巡检的功能、要求、过程和工具等，具有教学、练习、考核模式。 4.2.5移交排查 逐井揭盖排查任务。 首先进行任务描述：移交管网之前，应由污水管网工程建设单位、管网运营工作单位、属地主管部门对管网进行排查，排查内容包含全线污水管线路由进行确认，包括： 1.主管、支管； 2．逐井揭盖排查； 3．管道结构性及功能性缺陷情况。 软件模拟工作情景，下发排查任务：模拟工作情景，安排某一天由某个管网运维班组完成某段管线的逐井揭盖排查任务。排查内容：核查井盖防盗防腐防噪、井框、防坠网安装、爬梯、井室抹面、流槽设置、沉砂井设置、井内渗漏水、淤积堵塞、井壁泥圬、封堵拆除、井室管口接驳修复等情况。 随后进行排查准备： 1.穿戴整齐，安全帽、反光衣、劳保鞋； 2.确认巡查路线； 3.确认车辆安全、设备、工具、仪器齐全； 4.组长强调今日巡查重点及安全注意事项。 巡查组所需车辆、设备、工具、仪器确认： 1.车辆，巡查车辆（1辆）； 2.设备，管网通移动端（巡查人员手机打开管网通账号点击开始巡视）； 3.常用工具，拉钩（2个），撬棍或者洋镐（1根/把），花杆（二套十米），锤子（1把），雪糕桶（最少五个），安全警示反光带（1-2卷），安全标示牌（1-2块），手电筒（1把），大号平口垃圾袋，蓝色编织袋（装垃圾袋）捞耙（1把+三根加长杆，每根二米），捞网（一把，可以伸缩，最长六米），防坠网等； 4.常用仪器，QV和CCTV检测仪器。 人员准备工作：每个巡查组应配备巡查员3人。 1.司机，指挥交通，保障人员安全1人； 2.打开井盖检查1人； 3.使用管网通上报检查结果、拍照及配合打开井盖1人。 最后进行排查实施，对照排查要求，对某一段管线逐井完成排查及工单记录等工作。各个检查井的问题应事先预设好，并根据整个训练项目赋予不同环节分值和评分标准，后台通过操作评分系统可统计训练得分。 4.2.6日常巡检 包含重力流管线巡检、一体化泵站巡检两个具体任务。 重力流管线巡检任务：软件模拟实际企业运行工况下的巡查过程、记录、上报、处理，展现高频工作的实际工作流程。提供完整的排水管网系统，学生在三维场景中通过任务引导完成排水管网系统的巡检过程。 一体化泵站巡检任务：软件提供水泵机组的操作面板，模拟泵的启停对排水系统的影响，数据通过底层算法平台传递到各节点。模拟排水泵站实际巡检流程，任务引导学生进行机器间、集水池、格栅、辅助间的日常检查。同时随机生成异常事故如：积水、管道堵塞，引导学生操作解决。记录日常巡检数据，对异常情况进行上报、处理。 4.2.7投诉处理 投诉处理包含污水溢流、井盖异响、井盖缺失、井盖破损、井边路面破损、防坠网破损或缺失等，选择2-3种进行模拟，用户随机应对操作。 安全防护网由6个-8个不锈钢挂钩固定在井口下10-375px处的井壁内，在井筒壁安装膨胀螺栓，再将窨井防护网挂在不锈钢膨胀螺栓钩上。窨井防护网在安装后不会松动、脱落，起到支撑作用，防止行人掉入造成伤亡。 4.2.8管道检测 软件提供管道检测的方式选择，按照实际工作流程进行交互操作的开发，如人员安排-收集资料现场勘察-编制检测方案-清洗疏堵排水-现场检测-影像判读与编辑-出具检测报告-成果验收提交。交互操作包括但不限于开井盖、取防坠网、防护措施、QV拍摄等。模拟CCTV管道内窥电视检测系统,在管道内自动爬行,对管道内的锈层、结垢腐蚀、穿孔、裂纹等状况进行探测和摄像。提供操作物体的三维模型和数据面板，巩固用户对检测流程的理解和使用。 4.2.9管道养护 管道养护包含污水管清淤疏通（水力清通、机械清通）、检查井和截流井的清捞、井盖及防坠网更换、有毒有害气体释放（安全意识巩固）等，选择2-3种进行模拟，用户随机应对操作。 支撑技术内容5：可演示管网系统出现故障情景，所有节点和管道都有自动计算生成的管道流量和节点水头数据，调节任意阀门开度会有整体计算平差出现的管网数据变化。要求通过二维故障查找、三维交互解除故障，展示动画原理，和数据恢复正常的过程。 4.3项目重点功能 4.3.1场景漫游 软件以城市某一区域为三维场景，对地下排水管网进行建模，提供地下管道可视化功能。以第一人物视角在场景中进行漫游查看，提供行走和飞行两种模式。可以提供需要预习的知识点在漫游场景中，用户点击学习，寓教于乐，提升学习兴趣。在场景漫游中可设置任务，引导用户在漫游中完成。 4.3.2底层算法支撑 本项目涉及到复杂的参数调节及管网计算过程，某个节点的操作会对管网系统产生影响、相互叠加，因此，需要有一个仿真支撑平台作为后台支撑。 我公司的多领域仿真支撑平台基于传统的系统仿真行业，其包含的各类模块库经历二十年以上的多种领域项目的锤炼，确保系统可靠稳定运行。基于仿真支撑平台的建模系统服务于虚拟仿真应用，可以充分发挥其可靠性。建立模型的过程进行抽象归纳，基于不同层次的需求建立不同复杂程度的模型，我公司技术先进，对系统仿真建模有丰富的经验，有助于建立运行效率高，内存占用少的数学模型。 本工具将整个实验过程抽象为统一的虚拟实验构件、底层数学模型、逻辑机制等共性关键性技术，形成可扩展的虚拟实验构建库，为虚拟实验平台提供后台逻辑支撑运算，在前台利用虚拟现实技术搭建可视化的实验场景、实验物品、实验逻辑，达到支持演示、交互、计算、设计的一体化实验环境。 软件中各参数显示，异常情况及处理过程均需要和底层算法平台进行绑定，可根据模拟操作实时进行计算并可视化展现出计算结果。虚拟实验的底层数学模型应能遵循流体动力学基本规律、热量传递基本规律、质量传递基本规律、化学反应过程基本规律等。 我公司可提供《算法建模计算软件》相关计算机软件著作权登记证书复印件，实时数据库功能、工况管理功能、多机协同仿真功能，并且提供和三维图形软件以及其它第三方软件进行数据交互的接口，为上层应用软件提供协同运行支持。数值模拟仿真系统中要求数学模型方程遵循能量、质量和动量守恒定律，主要系统和被仿真设备按质量、能量和动量转换定律严格推导。物料物性的计算表达式严格地从公认的工程关系式导出，符合环境、化学和流动特性，流体物理特性由公式或查表方式计算，其精确度满足仿真全工况过程的稳态。 支撑技术内容6：流体网络图形化自动建模和实时解算功能，平台的图形化建模能自动生成模型的计算代码和流体网络计算源代码；要求底层算法可对管网进行任意拖拽、修改串联、并联、节点的关系，随意组合环状管网或树状管网，均可得出相应的管网运行数据。 逻辑控制图形化自动建模和实时解算功能，平台的控制策略图形化建模能自动生成模型的控制计算代码；要求搭建的逻辑控制图形可以控制某种对象（比如水箱水位），可以调节比例、积分、微分环节，得出不同的控制效果。 4.3.3数据驱动三维 管道的长度、管径、坡度等参数变化，管路系统以三维形式体现流体力学相关知识，展现实际排水管道的变化、空间排布，以及模拟管路中流体的流态和流动过程，并通过参数的调整，展现出流态、能量相关参数的变化，以实训形式展示管道系统相关条件变化下流体的运行状态，比如管道管径大小等对流体运行的影响，并提供相关公式知识点、过程演示动画等。 支撑技术内容7：可演示结合分布式水文模型的虚拟仿真软件，时间推进影响场景外观变化情况，看植被变化、降雨变化对水质、泥沙量的影响，计算年限等参数，运行算法，计算结果数据在软件中绘制多情景的数据曲线，便于进行情景比较。 4.3.4考核评价 对学生的知识掌握情况及实操水平进行记录以及考核评价，将考核体系融入进软件交互操作、答题等形式当中。操作考核：对学生操作过程中的操作步骤和对应的结果进行考核；答题考核：通过选择题、填空题等形式对知识掌握程度进行考核。 | |||||||||||
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| 1 | 城市排水管网系统虚拟仿真软件项目.doc | 2022-06-24 15:17:33 | 无 | 登陆后可下载附件 |
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