CN114386195A - 一种环保设备的智能化虚拟系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种环保设备的智能化虚拟系统，该系统包括：服务器、实体环保设备、实体环保设备的孪生虚拟设备和客户端；所述实体环保设备包括指环保监测和治理设备；所述孪生虚拟设备实现所述实体环保设备的数字化，负责执行设备的智能化运维策略，所述实体环保设备与对应孪生虚拟设备之间通过物联网络保持数据和状态双向同步；所述服务器，用于生成、运行和维护所述实体环保设备对应的孪生虚拟设备。根据本申请的技术方案，通过在虚拟设备上运行智能化运维策略，以及虚拟设备与实体设备间建立的同步机制，能够实现对环保设备的全周期自动化智能运维，并从系统全局的视角，统一协调调度整个设备群的运维。

Description

一种环保设备的智能化虚拟系统

技术领域

本申请涉及环保领域，尤其涉及一种环保设备的智能化虚拟系统。

背景技术

环保领域的设备需要长时间的运行，并且还需要通过试剂检测污染是否存在以及监测对象的浓度等，需要持续不断地维护，从而保证环保设备的准确性和可靠性。

现有技术中，通过需要工作人员达到现场进行维护操作，需要耗费人力，由于环保设备分布广泛，维护工作非常不方便。此外，由于很多的环保设备维护是串行排队等待操作，导致工作人员需要在各个环保设备之间来回穿梭，耗费大量的时间。

当前较为常见的远程运维技术以交互式指令操作方式为主，即操作员通过网络建立与实体设备的连接，向实体设备发送指令，并接收实体设备的执行数据。这种模式只能支持简单的单操作流程：即发送指令-执行指令-反馈结果，远程控制操作之间的相互逻辑关系，仍然需要依赖操作员人工把握和操作，因而无法承载较复杂的自动化运维流程逻辑，无法实现更高层次的智能化运维。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种环保设备的智能化虚拟系统，智能化虚拟系统通过运行于孪生虚拟设备上的复杂计算逻辑和一种虚拟设备与实体设备的之间的同步机制，来实现较高层次的智能化逻辑，从而提高运维环保设备的便利性和工作效率。

根据本申请的一个方面，提出了一种环保设备的智能化虚拟系统，该系统包括：服务器、实体环保设备、实体环保设备的孪生虚拟设备和客户端；

所述实体环保设备包括环保监测和治理设备；

所述孪生虚拟设备实现所述实体环保设备的数字化，所述实体环保设备与对应孪生虚拟设备之间通过物联网络保持数据和状态双向同步；

所述服务器，用于生成、运行和维护所述实体环保设备对应的孪生虚拟设备。

优选地，所述孪生虚拟设备上加载有运行策略，以按照该运行策略自动化运行。

优选地，所述客户端用于在不同的地点和场景下对孪生虚拟设备进行数字化展现和执行互动操作。

优选地，通过所述客户端操作所述孪生虚拟设备时，所述孪生虚拟设备与对应的实体环保设备通信，向所述实体环保设备发送相同的操作指令和/或从所述实体环保设备获取实时的运行状态，使得对虚拟设备的操作同步到所述实体设备，并将所述实体设备的操作同步到对应的孪生虚拟设备。

优选地，所述实体环保设备包括环保在线监测仪和环保治理设施设备。

优选地，所述服务器上运行有智能虚拟化设备软件平台，所述智能虚拟化设备软件平台用于创建、运行和维护所述孪生虚拟设备。

优选地，环保在线监测仪对应的孪生虚拟设备能够实现设备参数查询和设置、在线监测流程、清洗流程、校准流程、质控流程、故障预警流程、故障修复流程以及定制的智能化设备运行流程。

优选地，环保在线监测仪对应的孪生虚拟设备能够实现在无人参与的情况下，根据预设的执行策略，自动化触发在线监测流程、清洗流程、校准流程、质控流程以、故障预警流程和故障修复流程的逻辑。

优选地，智能虚拟化设备软件平台能够管理多个孪生虚拟设备组成的设备群体，根据预设的执行策略，实现多个孪生虚拟设备的运维调度和交互运行逻辑。

优选地，客户端还用于定义设备的运行策略，并将该运行策略加载到所需要的孪生虚拟设备上，所述孪生虚拟设备按照既定的运行策略自动化运行。

优选地，所述孪生虚拟设备的运行参数超过预设门限时发出故障预警。

优选地，所述孪生虚拟设备还可控制对应的实体环保设备进行故障修复。

根据本申请的技术方案，能够实现虚拟设备和实体环保设备的实时同步，从系统全局的视角，统一协调调度整个设备群的运维，运维策略将覆盖设备的全运维周期。

本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：

图1为本申请提供的一种环保设备的智能化虚拟系统。

图2为本申请的智能化虚拟系统中，实体设备与对应孪生虚拟设备之间的数据同步图。

图3至图8为根据本申请智能化虚拟系统的不同工作流程的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及各个实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请。

为了便于运维、监测实体环保设备，本申请提供了一种面向运管范围内所有实体环保设备群的智能虚拟化系统，其通过在本地服务器或云服务器上，以物联软件的方式创建各个环保实体设备的虚拟设备，通过虚拟设备和实体设备的实时同步，将虚拟设备映射成实体设备的影子代理，从而实现从系统全局的视角，统一协调调度整个设备群的运维，运维策略将覆盖设备的全运维周期。

本申请提供的环保设备的智能化虚拟系统如图1所示，其包括服务器101和实体环保设备103，还可以包括客户端104，操作员105可以通过客户端向服务器发送指令或者接收服务器发送的数据。实体环保设备、服务器以及客户端都可以接入网络，网络可以是有线网络，也可以是无线网络，例如4G网络、5G网络、NBIoT、LoRa等。

实体环保设备是指真实运行的实际环保设备，如环保在线监测仪、环保治理设施设备等；由于环保设备运行技术要求在不同地区会有不同，例如：水污染源在线监测使用HJ355-2019：水污染源在线监测系统(CODCr、NH3-N等)运行技术规范，而地表水在线监测使用HJ915-2017地表水自动监测技术规范(试行)，而且，各个地方会有各自个性化的运行技术要求，因此实体设备在实际运行中，会执行不同的运行流程和运维流程。

服务器上可以实现智能虚拟化设备软件平台(未示出)，该平台用于创建、运行和维护虚拟设备。服务器可以是本地服务器或者云服务器，可以是服务器集群。

环保实体设备与对应的孪生虚拟设备之间的孪生同步的实现，请参见图2：

在环保实体设备与对应的孪生虚拟设备中，分别实现设备运行的业务逻辑模块以及用于孪生同步的变化通知模块和变化监听模块，在孪生虚拟设备上，还实现一个虚拟设备数据库用于保存此虚拟设备的各类数据。双方同步的内容主要包括：运行数据、参数数据和操作数据。运行数据是指设备实际运行产生的数据，包括测量数据、设备运行日志和设备运行状态；参数数据是指对设备所设定的参数，如：设备量程、消解温度、消解时长、测量时间、测量间隔等；操作数据是指对设备所发送的操作指令，操作数据可以由操作者在实体设备上操作产生，也可以由操作者或者自动化运行策略在虚拟设备上产生。当实体设备的运行数据、参数数据和操作数据发生变化时，将发生变化的数据由其变化通知模块经物联网络发送到对应孪生虚拟设备的变化监听模块。虚拟设备的监听模块接收到变化的运行数据、参数数据和操作数据后交付业务逻辑模块分别进行不同的处理。如果变化的是运行数据，虚拟设备的业务逻辑模块将运行数据保存到虚拟设备数据库；如果变化的是参数数据，虚拟设备的业务逻辑模块将参数数据保存到虚拟设备数据库，并同时设置虚拟设备的运行参数；如果变化的是操作数据，虚拟设备的业务逻辑模块将操作数据保存到虚拟设备数据库，并同时指示虚拟设备执行操作指令，但虚拟设备执行操作指令的结果将从对应的实体设备接收到的后续运行数据中获得，以保持与实体设备运行结果的同步。孪生虚拟设备的参数数据、操作数据发生变化时(不包括运行数据，因为虚拟设备本身不产生运行数据)，将发生变化的数据由其变化通知模块经物联网络发送到对应实体设备的变化监听模块。实体设备的监听模块接收到变化的参数数据和操作数据后交付业务逻辑模块分别进行不同的处理。如果变化的是参数数据，实体设备的业务逻辑模块将参数数据设置到自身设备的环境中；如果变化的是操作数据，实体设备的业务逻辑模块将按照操作数据的指令执行操作，操作的执行过程将在实体设备上产生变化的运行数据，这些运行数据将通过实体设备的通知模块，发送给对应的孪生虚拟设备。

在本申请中，所谓策略，是指用于定义设备运行的规则，用于定义设备在什么时候、什么情况下执行什么运行流程。孪生虚拟设备负责解析和运行所定义的策略，从而能够实现更高程度的自动化运行。例如：设备的在线测量、校准、平行样测量、异常处理等是运行流程，而策略则进一步实现对运行流程的智能化调度，比如：执行在线测量，如果测量值超标则执行平行样测量，如果平行样测量不通过，则判定存在故障从而启动异常处理流程。这样，通过策略就能够定义一个设备的全生命周期运行的自动化逻辑。

虚拟设备102是实体环保设备在智能虚拟化设备软件平台的软件配对虚拟，虚拟设备与实体设备之间，通过网络进行实时同步通信。当操作员操作虚拟设备时，就像操作实体环保设备一样，并且实体环保设备的运行状态实时通过虚拟设备反馈回来。这样，对于远程实体环保设备的操作，就可以在任何地方通过网络进行，并且可以同时操作若干设备。

传统情况下，操作员到站房去操作设备。在智能化虚拟系统中，操作员使用计算机或者手机、PAD等手持设备远程登录服务器，为每台实体设备创建虚拟设备，以设计虚拟设备运行流程的方式，操控实体设备。

本申请提供的环保设备的智能化虚拟系统，可以实现整个运管范围内所有实体环保设备运维整体的虚拟，并非单个实体设备的虚拟。该系统可以实现对实体环保设备所处环境的虚拟，包括现场的温度、湿度等环境、实体设备的地理位置、以及实体设备之间的位置关系。

本申请提供的环保设备的智能化虚拟系统，可以实现实体环保设备整个运维全周期内所有运行流程的智能虚拟，并非仅限于实体设备的某个或某几个运行流程的虚拟运行，能够实现这些运行流程本身的定义，以及这些流程相互之间的逻辑关系和相对运行关系。例如：对某种在线监测设备，即实现了在线监测流程、清洗流程、校准流程和质控流程以及各类故障预警和故障修复流程，同时还实现了分别在什么样的逻辑条件下(如定时、事件触发、条件触发等)来触发这些流程，并非传统上的设备物联网的远程操作，而是对一个实体设备所有运行流程的有机整合，能够更大程度地实现运维自动化和智能化。

智能虚拟化设备软件平台上各个实体设备对应的虚拟设备，形成虚拟设备群，可以接受智能虚拟化设备软件平台的设备群运维调度。比如，当流域上游的设备出现污染物超标、超量程事件，那么可以通过对下游的虚拟化设备进行自动化操控调度，按超标值调整在线监测的时间间隔、量程或其他监测参数，从而自动化地操控下游的实体设备进行快速的智能响应。

实体环保设备在环保站房安装后，由操作员在服务器上登记注册，注册成功后，就创建此实体环保设备的配对虚拟设备；

按照环保设备运行技术要求，操作员可以针对虚拟设备设计设备运行的策略；在智能化虚拟系统中，设备的这些流程以及流程之间的相对逻辑，是来自于专业的环保设备运维知识，将设备本身的运维特性建立在虚拟系统中，并且参考了相关的国家标准、行业标准等所规定的相关技术规范和技术要求。设计完成后，向虚拟设备发送运行指令，虚拟设备按照所设计的运行策略开始运行；运行的内容一般是在指定的时间点、或者事件触发或者按设计的过程执行：a.污染物在线测量流程；b.设备自检流程；c.设备清洗流程；d.设备校准流程；e.设备质控流程；f.设备故障预警流程；g.设备故障修复流程；h.设备智慧运营流程；i.操作员自定义的其他运营流程。所有上述流程，均由操作员在智能虚拟化设备软件平台中进行设计。

操作员设计好虚拟设备的运行策略后，向虚拟设备发送运行指令，虚拟设备将按照既定策略自动化、智能化地执行运行策略。虚拟设备每执行一条指令，将通过网络向实体设备发送同样的一条指令；实体设备执行指令后的状态将通过网络向虚拟设备同步。虚拟设备收到实体设备的同步运行状态，将按实际运行状态，同步自己的状态，并向界面展示运行状态，同时，基于智能虚拟化设备软件平台的全局信息，按照操作员设计的运行策略，以及现在虚拟仪器所处状态，决策下一步的运行步骤，如此反复自动运行。可以按照不同的运行技术要求规范，预先设计好对应的运行策略，预置于软件平台中，操作员可以直接对虚拟设备设定预置的运行策略。

操作员可以设置设备的运行参数的故障预警门限(比如最小试剂量)，当实体设备运行参数值发生变化时，虚拟设备将通过数据同步获知，判断实际运行参数值超过门限时(比如小于最小试剂量)，发出故障预警；故障预警将通知操作员引起操作员关注。同时按照故障类型执行操作员设计的设备故障修复流程(比如：小于最小试剂量时，启动添加试剂流程)。操作员将通过同步的配对虚拟设备获知故障修复操作的执行情况。

本智能化虚拟系统虚拟的对象是系统中所有实体环保设备群体，而不是仅限于单个的实体设备，带来的好处是虚拟出来的设备将可以被放置在整个设备群体的背景下来虚拟运行，可以实现设备的群体智能化。本智能化虚拟系统虚拟的对象是实体设备的全运维周期，而不是一个具体的运行流程。一般类似的系统，会定制设备运行的流程，并执行获得状态反馈。但是，本智能化虚拟系统将实体设备全运维周期内的所有流程都进行了定义，并且定义了这些运行流程之间的运行逻辑条件和相对关系。因此，本文所提出的智能化虚拟系统，可以实现设备的全运维周期自动化，而不仅仅是一个远程操作的系统。虚拟系统中，对虚拟设备的运行定义，通过策略和流程来定义。流程定义了传统物联网应用中设备的某个具体的操作流程，策略则从更高一级层面进一步定义各个流程的触发条件和相对逻辑关系。这种结构，有利于在不开发代码的情况下，快速定义新的设备型号的智能运行。操作员可以选用预置的运行策略，也可以基于预置的运行策略改进出更加适合具体个性化要求的新的运行策略。虚拟系统中，设备的运行策略的定义，参考了设备本身的运维特性(来自设备厂商出具的运维要求)，以及国家、行业或地域的相关标准规范所规定的运维技术要求。这些运行策略可以预置在虚拟系统中，操作员可以根据所要求的运维技术要求，选择设置每台虚拟设备的运行策略，也可以在预置的运行策略基础上，做出修改和改进，生成新的运行策略。所以本申请的虚拟系统，还包含了设备的专业运维专家知识。

本申请的上述系统，其中一个重要环节是虚拟设备与实体设备之间的同步过程。同步过程是实时或者准实时发生的，速度取决于网络传输速度。同步的过程是双向的，即虚拟设备和实体设备之间，无论哪个发生变化，则向对方发送同步信息，对方收到后更新自己的数据和状态。

(1)虚拟设备的初始状态根据实体设备的当前状态进行初始化；

(2)修改虚拟设备或实体设备的任何一方的参数，会向另一方发送数据变化通知，另一方收到后更新；如果由于网络故障，同步失败，则该虚拟设备状态被标记为“未同步”状态；未同步状态的设备，将停止智能化运行；当网络恢复时，未同步状态的设备将重新开启同步尝试；

(3)在工程现场操作实体设备时，实体设备的运行和变化会向虚拟设备推送通知，虚拟设备进行跟随更新；

(4)服务器在虚拟设备上启动运营策略时，虚拟设备将解析运营策略逻辑，并按照运营策略生成操作流程任务并按运营逻辑进行智能化运转，每执行一个操作，将向对应实体设备推送此操作通知，对应实体设备收到操作通知将跟随执行，执行结果推回虚拟设备。虚拟设备根据实体设备推回的结果状态，按照运营策略决策选择下一个流程任务执行。

本申请的这种虚拟化运转模式，将使得物理实体设备轻量化，计算资源和智能决策集中在虚拟设备上(服务器软件平台上)，实体设备的运转只需要依靠数据通信跟随虚拟设备并反馈结果状态，实体设备不需要计算资源和智能化系统。因此，对于数量众多而位置分散的实体设备，将降低它们的智能化、自动化门槛，有利于降低传统设备的智能化改造的成本。

基于上述的虚拟化设备同步过程，将智能化的运营能力剥离出来，运行在智能主脑服务器上，我们可以实现多种智能化业务流程操作：

利用本申请提供的上述系统，例如，可以根据环保在线监测运行技术规范实现自动在线运营，例如：

根据环保在线监测运行技术规范的要求，在服务器平台上编制运营策略，主要包括：定义校准流程、质控流程、清洗流程、核查流程、做样流程、自检流程，以及这些流程之间的逻辑运转关系。

将符合运行技术规范的运营策略下发给虚拟设备并启动运行；

以COD在线监测仪运营背景为例，其他环保设备运营与之相同。虚拟设备按运营策略中的智能化逻辑选择执行的操作并在虚拟设备上运行，比如可以智能决策何时做样，何时校准，何时质控，何时清洗等，借助前述的同步过程，对应的实体COD在线监测仪将跟随执行；实体COD设备实际执行产生的数据，同样借助前述的同步过程，同步到对应的虚拟设备上；

操作员获得解放，一般情况下不需要介入操作。操作员可以随时监视智能运行过程，操作员通过客户端，选择要监视的虚拟设备，借助前述同步操作，所见虚拟设备的状态即为实体设备的状态。

利用本申请提供的上述系统，可以实现设备参数查询。以在线监测设备监测污水COD排放量过程为例，该查询流程如图3所示，具体包括：

步骤301，虚拟设备与实体设备COD在线监测仪实时保持连接和数据同步，二者状态保持实时一致，当实体设备参数和运行状态发生变化时，虚拟设备获得这些数据的同步更新；

步骤302，操作员通过客户端远程登录服务器101，选择COD在线监测仪对应的虚拟设备；

步骤303，服务器从虚拟设备读取COD在线监测仪的参数：设备品牌，型号，量程、k值、b值、消解时间、消解温度、显色时间、显色温度等参数，由于虚拟设备与实体设备实时保持同步，查询操作不需再向实体设备请求；

步骤304，服务器将获取的污水处理装置的参数返回给客户端，展现给操作员。

利用本申请提供的上述系统，可以实现设备参数设置。以污水净化处理过程为例，该参数设置流程如图4所示，具体包括：

步骤401，操作员通过客户端远程登录服务器101，选择污水处理装置对应的虚拟设备；

步骤402，操作员在虚拟设备上选择设置试剂流量，包括絮凝剂的流量、防垢剂的流量、消泡剂的流量、脱色剂的流量、螯合剂的流量等，确认设置操作。

步骤403，虚拟设备向对应的实体污水处理装置发送请求，请求设置污水处理装置絮凝剂的流量、防垢剂的流量、消泡剂的流量、脱色剂的流量、螯合剂的流量；

步骤404，污水处理装置根据从虚拟设备接收的絮凝剂的流量、防垢剂的流量、消泡剂的流量、脱色剂的流量、螯合剂的流量进行设置，并向虚拟设备返回设置成功的响应；

步骤405，虚拟设备收到上述各种试剂的流量设置成功的响应之后，将上述的设置成功的响应返回给客户端，从而展现给操作员。

利用本申请提供的上述系统，可以实现设备在线监测流程。以在线监测设备监测COD污染物因子过程为例，假定监测要求每天定时2小时间隔进行在线测量，且当测量值超过当前量程90％时自动切换高一级量程重新测量，该在线监测流程如图5所示，具体包括：

步骤501，操作员在客户端编制虚拟仪器的在线测量策略，策略中定义2小时间隔的循环测量流程，并设置当虚拟仪器收到测量值时，通过条件判断测量值>90％当前量程时，虚拟仪器切换高一级量程，并重新执行测量，其他情况时完成测量并上报测量结果；

步骤502，操作员将编制好的在线测量策略命名为“2小时周期动态量程测量策略”，并保存，此策略将被保存至服务器的策略库中；

步骤503，当应用此测量策略时，操作员从客户端登录服务器，选择此“2小时周期动态量程测量策略”，下发给选定的虚拟设备；

步骤504，收到测量策略的虚拟设备在完成当前的任务后，启动新收到的测量策略，测量策略的流程逻辑加载到虚拟设备上，虚拟设备解析测量策略，并按照逻辑执行；

步骤505，每隔2小时，虚拟仪器执行测量动作，同步机制将测量指令发送到对应的实体监测仪；

步骤506，实体监测仪执行测量指令，执行指令中产生的执行状态变化数据和测量结果数据经同步机制同步到虚拟仪器；

步骤507，虚拟仪器检查状态数据，并判断测量值是否>90％当前量程，如果是，则虚拟仪器根据策略流程逻辑切换到上一级量程，并重新执行测量，此动作经同步机制同步到实体仪器，实体仪器做相同的量程切换动作并重新测量步骤506-507，直至完成测量流程；如果当前测量值未超90％当前量程，则当前测量流程执行完毕。

步骤508，测量流程结束，服务器将虚拟仪器的测量值及其工作参数推送到客户端，展示给用户。如果测量值超标，则触发超标报警，并由客户端展示给用户。

利用本申请提供的上述系统，可以使用策略定义设备的运行逻辑。策略能够定义非常复杂的逻辑，支持复杂的智能化自动运行场景。例如：

利用本申请的上述系统，可以编制一种适应力较强的测量超标智能化处理策略。比如，我们希望在测量污染物超标后，为排除监测仪其他故障因素引起的测量值超限，启动一个平行样测试流程。如果平行样测试流程通过，则表明监测仪工作正常，然后再执行一次回测过程作为确认；如果平行样测试流程不通过，表示监测仪本身存在故障，则联动故障告警和故障处理流程。

图6为测量超标智能处理策略，其实施过程参照图7。

步骤701，操作员通过客户端远程登录服务器101，按上图逻辑在客户端设计超标智能处理策略，并保存到服务器；

步骤702，将超标智能处理策略发布到所选择的线监测设备对应的虚拟设备并执行；

步骤703，虚拟设备按照超标智能处理策略的执行逻辑运行；经同步机制，对应的实体设备获得相同指令并运行；每一步执行结果经同步机制反馈到对应的虚拟设备；

步骤704，操作员使用客户端访问虚拟设备，虚拟设备在客户端展现设备运行状态和数据，可以看到是否超标，超标后是否运行了平行样测量，以及平行样测量是否通过，以及是否运行了回测，回测结果如何。

利用本申请提供的上述系统，还可以实现设备校准、质控流程。

利用本申请提供的上述系统，可以实现设备故障预警。以在线监测设备监测污水COD排放量过程为例，该查询流程如图8所示，具体包括：

步骤801，根据设备的特征定义COD在线监测仪的故障特征参数、故障处理策略用于故障识别和处理，将故障模型下发到虚拟设备上。通过运行状态和参数的监视，可以在真正故障发生前给予预警和修复处置。

步骤802，借助上述同步过程，虚拟设备获得实体设备运行参数和状态，并依照所获得的故障模型，持续进行故障监测识别，当捕捉到符合故障特征的参数和状态时，生成故障预警，一方面借助同步过程同步给实体设备，另一方面发送给服务器，第三方面推送到责任人的客户端上予以告警；

步骤803，在虚拟设备上，根据故障码和所接收到的故障处理策略，自动启动故障处理，故障处理过程是通过故障策略定义的一系列修复操作。这些操作借助上述同步过程，使得实体设备跟随执行。同时根据同步获得的执行结果和状态，虚拟设备按照故障处理策略决策下一个处理操作。

步骤804，如果故障处理操作获得成功，则通过设备运行参数状态判断故障是否消除。如果成功消除，则通知服务器、责任人的客户端，并同步给实体设备。如果无法消除，则通知服务器、责任人的客户端尽快采取下一步行动，并同步给实体设备。

进一步地，本申请提供的智能化虚拟系统还可以设置自动实现在线监测流程、清洗流程、校准流程和质控流程以及故障预警和故障修复流程的触发条件，一旦到达该触发条件，可以自行完成上述的流程。

例如操作员可以通过远程操作，通过策略定义智能化的校准流程，例如每周一早上8：30分执行定时校准，并且当测量值超标、持续异常时，自动启动校准流程。操作员只需要将策略发布到所选择的一个或多个虚拟设备，就可以通过同步机制，使得对应的实体设备执行智能化校准策略。校准的结果发送至客户端，并展示给操作员。

例如操作员可以通过远程操作，设置故障预警的条件，例如试剂剩余量低于下限，COD含量上限等等，一旦达到这些限定值，可以触发故障预警流程，通过服务器向客户端反馈该故障预警。

例如操作员可以通过远程操作，设置故障修复的条件，例如试剂剩余量低于下限，则可以自行启动故障修复流程，自动添加试剂至预定值，并将该结果通过服务器反馈值客户端，并展示给操作员。

本申请通过提供智能虚拟系统，可以通过操作员根据环保监测设备定义智能化策略，并通过孪生的虚拟设备来承载和运行智能化策略，通过同步机制带领实体设备同步执行智能化流程。实体设备上发生的操作，同时通过同步机制反馈到虚拟设备，以保持孪生虚拟设备在客户端的真实展现。这样，可以实现智能化程度高、逻辑复杂的环保运维操作，从而减少操作员前往现场的操作必要性，节约人力和物力。

以上所述仅为本申请的较佳实施方式而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环保设备的智能化虚拟系统，其特征在于，该系统包括：服务器、实体环保设备、实体环保设备的孪生虚拟设备和客户端；

所述实体环保设备包括指环保监测和治理设备；

所述孪生虚拟设备实现所述实体环保设备的数字化，所述实体环保设备与对应孪生虚拟设备之间通过物联网络保持数据和状态双向同步；

所述服务器，用于生成、运行和维护所述实体环保设备对应的孪生虚拟设备。

2.根据权利要求1所述的智能化虚拟系统，其特征在于，所述客户端用于在不同的地点和场景下对孪生虚拟设备进行数字化展现和执行互动操作；

优选的，通过所述客户端操作所述孪生虚拟设备时，所述孪生虚拟设备与对应的实体环保设备通信，向所述实体环保设备发送相同的操作指令和/或从所述实体环保设备获取实时的运行状态，使得对虚拟设备的操作同步到所述实体设备，并将所述实体设备的操作同步到对应的孪生虚拟设备。

3.根据权利要求1所述的智能化虚拟系统，其特征在于，所述实体环保设备包括环保在线监测设备和环保治理设施设备。

4.根据权利要求1所述的智能化虚拟系统，其特征在于，所述服务器上运行有智能虚拟化设备软件平台，所述智能虚拟化设备软件平台用于创建、运行和维护所述孪生虚拟设备。

5.根据权利要求3所述的智能化虚拟系统，其特征在于，环保在线监测设备对应的孪生虚拟设备能够实现设备参数查询和设置、在线监测流程、清洗流程、校准流程、质控流程、故障预警流程、故障修复流程以及定制的智能化设备流程。

6.根据权利要求5所述的智能化虚拟系统，其特征在于，所述孪生虚拟设备上加载有策略，策略定义和调度设备流程的运行，以按照该策略自动化运行。

7.根据权利要求6所述的智能化虚拟系统，其特征在于，环保在线监测仪对应的孪生虚拟设备能够实现在无人参与的情况下，根据预设的策略，自动化触发在线监测流程、清洗流程、校准流程、质控流程以、故障预警流程和故障修复流程的逻辑。

8.根据权利要求5所述的智能化虚拟系统，其特征在于，智能虚拟化设备软件平台能够管理多个孪生虚拟设备组成的设备群体，根据预设的执行策略，实现多个孪生虚拟设备的运维调度和交互运行逻辑。

9.根据权利要求3所述的智能化虚拟系统，其特征在于，所述客户端还用于定义设备的所述运行策略。

10.根据权利要求1所述的智能化虚拟系统，其特征在于，所述孪生虚拟设备的运行参数超过预设门限时发出故障预警；

优选的，所述孪生虚拟设备还可控制对应的实体环保设备进行故障修复。

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