——实验特点——

给水管网：在城市给水系统中，取水建筑物、净水厂、泵站、输水、配水管线等都是重要组成部分。城市给水管网的主要功能是存储、输送以及分配水资源，它为城市的各项生活生产提供必要的水源。

【给水管网】

给构筑物学习：城市供水管网虚拟仿真项目旨在提供关于城市供水的学习、训练和创新探究教学平台，帮助相关专业学生直观了解取水、净水、输水、配水过程，以及对于泵站、净水厂、城市管网进行系统学习，掌握泵站、净水厂工艺、城市配水管网，提高给排水、水处理知识水平和创新探究能力。

虚实结合的实验方式：针对城市供水特点和行业对专业人才培养的要求，不断改革实验教学内容与教学方式，充分利用现有实验教学资源，紧密结合科学用能新理念与信息技术，按照“以实为主、虚实结合”的原则，逐步构建贯穿建筑用能全过程的虚拟仿真实验平台与实验教学体系。

——实验原理——

浮船式取水泵站：浮船式取水泵站主要包括浮船、水泵、电机组、输水管道、阀门等组成部分，浮船在整个水位变化过程中，能随水位的高低自然升降，不受水位限制达到长期连续供水，适应性广，灵活性大，工程进度快，工期短，造价低，施工简单，检修方便，安全对环境影响小，提高经济效益等诸多优点。

二级泵站：二级泵站与配水井合建，配水井由输水水池和备用水池构成，二者相互连通，由离心泵抽取输水水池水源输送到用水构筑物。

送水泵房内水泵的运行设有计算机参与的远程操作和就地手动操作两种方式，当与吸水井内水位高于设定高程时，送水泵可自灌启动；送水泵房设2台备用泵作事故应急泵，备用泵的开停为液位自动控制，当备用水池水位下降到设定高程时，液位讯号器接通自动启动，当水位上升到设定高程时，液位讯号器触点断开、关闭备用泵。

泵房内设有一台电动桥式起重机，供设备的安装检修之用。 

给水管网：管线遍布于给水区，保证近距离供水到构筑物和用户，保证用水安全。

配水管网工业区和居民区、市中心布置为环状模式，保证用水安全，郊区需水量不大，考虑成本，布置为树状模式。考虑后期居民区建设、人口增加可在居民区区域设置加压泵站。

城市供水分为综合生活用水量、消防用水量（居民、工厂）、工厂生活淋浴用水量、工厂生产用水量以及园林绿化、渗漏量。

给水管网

——实验步骤——

step1供水知识点学习

在系统学习功能中，用动画的形式展示了三种不同的城市供水知识，它们分别是：城市供水动画、净水厂原理动画、减压阀原理动画。

【供水知识点学习】

Step2进行管路系统运行模拟

选择“管道流量”：显示管道流量数据，隐藏节点水头数据。图中显示数据为负值的时候代表流量方向与管道上既定方向相反。

选择“节点水头”：显示节点水头数据，隐藏管道流量数据。

学生在本步骤中可通过操作阀门进行管路系统调节。

【管路系统运行模拟】

Step3供水管道堵塞：

场景中出现消息提示：在旧城区中发生管道污渍沉积事件，请相关人员速到现场处理。学生通过数据监控画面判断堵塞位置，在正确的位置进行清洗操作。

播放管道清洗动画，在正确的位置上清洗播放脏管动画，事故状态消除。

【供水管道堵塞】

Step4供水管道供水不足

场景中出现消息提示：怎么水龙头的水量这么少？学生通过移动人物到居民楼中查看时，发现水龙头水量小。经查找原因后发现水库水源的水位低，导致全程供水不足。

学生需根据数据，找到联通阀门处，将阀门打开，再去下游的泵房处通过开闸，启动调频等操作使满足需求。

Step5管道泄漏事故处理

根据数据监控画面找到漏损点，在数据画面或者三维场景中中按照先关来水，再关去水的顺序，隔离开事故段阀门，点击事故段管道，进行“维修操作”。

【管道泄露事故】

Step6电机失火事故处理

泵站中的电机发生起火事件，电气原因起火为电机老化。学生应首先切断相关设备的电源停止设备运行，用干粉或二氧化碳灭火器灭火。同时应尽快启动备用泵恢复供水。

【电机失火事故处理】

Step7进行供水管路消防校核

场景中出现消息提示：城中一居民楼发生失火事件，请相关工作人员速到现场处理！通过检查进行事故判断后，开启4号消防栓，右键弹出选择菜单：“消防灭火”、“校核”“取消”。

点击“消防灭火”后，播放动画，消防车从远处驶入指定位置（镜头跟随）。当消防车停下时，弹窗回答关于消防校核问答题。

【消防校核】

Step8水质恶化事件

学生可以在“加药装置”上点击（鼠标悬停的时候有高亮显示可选）右键，弹出下拉菜单“检查”、“取消”。点击“检查”按钮后，发现“净水厂中加药系统因人工误操作，加药量未达到日常标准，请相关人员加大药量，保证出水水质！”

“加药系统正常，出水水质正常，满足日常需求！”。

找到加氯的小阀门，可调开度（调节可选的高亮）。在检查之后，打开阀门，可观察到旁边管道半刨的加氯效果动画。

Step9长水龄模拟

事件发生时，在场景中出现提示：怎么自来水中有股异味？。

用户可以开启：47号消防栓和40号消防栓和4号节点旁边楼房内的一个消防栓（具体可交流）。学生通过漫游，在消防栓处右键点击消防栓，可弹出小窗选择放水。同时可观察到水质变化和居民楼水颜色变化。

点击“放水”后，有消防车从远处开到指定消防栓前（镜头跟随），紧接着消防员下车。这时是暂停的可操作的（高亮扳手）。用户点击“扳手”，消防员走到消防栓面前，扳手开始放水。

居民楼场景

Step10进行优化运行模拟

此模块的整体功能为在模拟满足用户用水量、水压的条件下，综合考虑水泵的运行特性、运行时间、阀门调度、蓄水设施调度，结合用水时变化系数的不同，去达到用户需求的情况下，设定成本或者泵的运行功率，寻找到一个周期内的运行最优方案，从而得出高效低耗的供水方式，减少供水的运行费用。

——运行配置——

最低配置

CPU：酷睿i5 8代以上 主频：2.4GHz及以上

内存：16G 以上

网卡：千兆网卡

显卡：英伟达系列显卡，GTX1060以上

系统：win7 64位及以上。

显示：要求分辨率为1920x1080。

硬盘：30GB硬盘空间

推荐配置

CPU：酷睿i7 9代以上 主频：2.4GHz及以上

内存：32G 以上

网卡：千兆网卡

显卡：英伟达系列显卡，GTX2060以上

系统：win10 64位及以上。

显示：要求分辨率为1920x1080。

硬盘：30GB硬盘空间