물 자원 회수 시설을 위한 전면적인 운영 디지털 트윈—아이렌호벤 물 자원 회수 시설 사례 연구

요약 물 부문에 대한 디지털 전환은 최근 몇 년 동안 가속화되었으며, 많은 물 자원 회수 시설 모델링 담당자들이 전통적인 모델 개발에서 디지털 트윈(DT) 애플리케이션으로 전환하기 시작했습니다. DT는 처리 시설의 운영을 거의 실시간으로 시뮬레이션하며, 실시간 시나리오 분석, 재난 완화, 온라인 프로세스 최적화, 예측 유지보수, 모델 기반 제어 등을 위한 강력한 도구를 운영자 및 공정 엔지니어에게 제공합니다. 현재까지 문헌에서 발견되는 성숙한 전체 스케일 DT 구현의 사례는 몇 가지뿐이며, 이들은 DT의 핵심 요구 사항 중 일부만 전달합니다. 본 논문은 네덜란드 아이렌호벤 물 자원 회수 시설을 위한 전면적인 운영 DT 개발을 소개하며, 여기에는 자세한 기계적 전체 공정 모델과 시설 운영자와 공동 창작한 사용자 인터페이스와 결합된 완전 자동화된 데이터 파이프라인이 포함됩니다. 자동화된 데이터 전처리 파이프라인은 검증된 데이터에 대한 지속적인 액세스를 제공하며, 유입 원은 유입 조성 데이터의 동적 예측을 제공하고 향후 48시간의 예측을 가능하게 합니다. 공기 주입 및 혐기성 생물 반응기의 고급 구획 모델은 높은 예측력을 보장합니다. DT는 2시간마다 거의 실시간 시뮬레이션을 수행합니다. DT와의 시각화 및 상호작용은 시설 운영자와 긴밀히 협력하여 개발된 클라우드 기반 TwinPlant 기술을 통해 촉진됩니다. 일련의 미리 정의된 핸들이 제공되어 사용자가 공정 및 장비 실패, 제어기 설정 변경과 같은 가상의 시나리오를 시뮬레이션할 수 있도록 합니다. 아이렌호벤 DT에서 사용되는 고급 데이터 파이프라인과 프로세스 모델 개발의 조합 및 개발 과정에서 운영자/공정 엔지니어/관리자의 적극적인 참여는 이 트윈이 장기적으로 신뢰성 있는 의사결정 자산이 되도록 합니다. 실무 요점 아이렌호벤 WRRF를 위해 전면적인 디지털 트윈(DT)이 개발되었습니다. 아이렌호벤 DT에는 자동화된 연속 데이터 전처리 및 조정 파이프라인이 포함됩니다. 전체 공장 기계적 구획 프로세스 모델이 수리유동 연구를 기반으로 개발되었습니다. 아이렌호벤 DT의 인터랙티브 사용자 인터페이스는 운영자가 다양한 운전 설정 및 공정 입력에 대한 '가정 상황'을 수행할 수 있도록 합니다. 공장 운영자는 신뢰할 수 있고 관련성 있는 툴을 만드는 DT 개발 과정에 적극적으로 참여하여 기대되는 부가 가치를 제공합니다.