Rational approaches to the implementation digital twins in water supply and sewerage systems.

Authors

Keywords:

water disposal, water supply, water supply and sewerage, management, digital modeling, digital twin

Abstract

The main shortcomings existing automation systems for water supply and sewerage facilities are analyzed. One of the most promising results increasing the efficiency technological processes using conceptual analysis (the concept of digital twins) is determined. Taking into account the cost of creating products such solutions, conceptual schemes for their practical application within the framework of the already industrial SCADA and automated process control systems with additions resource knowledge bases, laboratory information-modeling mechanisms and virtual physical and mathematical ones are substantiated and proposed.

Author Biography

V.N. Shtepa, Белорусский государственный технический университет

Доктор технических наук, заведующий кафедрой безопасности жизнедеятельности Белорусского государственного технического университета, г. Минск, Республика Беларусь.

References

Архипов Д.Э., Едемский К.Е., Кожевникова С.И., Дмитриев В.В. Развитие мониторинга водных объектов на основе интегральной оценки экологического статуса и моделирования экологических функций // European Journal of Natural History. – 2022. – № 2. – С. 31-37.

Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 establishing a framework for Community action in the field of water policy. Official Journal L 327, 22/12/2000, 73 p.

Eugenio Molina-Navarro, Pedro Segurado, Paulo Branco, Carina Almeida, Hans E. Andersen Predicting the ecological status of rivers and streams under different climatic and socioeconomic scenarios using Bayesian Belief Networks. Limnologica 80 (2020) 125742 https://doi.org/10.1016/j.limno.2019.125742.

Hering, D., Carvalho, L., Argillier, C., Beklioglu, M., Borja, A., Cardoso, A.C., et al., 2015. Managing aquatic ecosystems and water resources under multiple stress — an introduction to the MARS project. Sci. Total Environ. 503–504, рр. 10–21.

Алексеев, Е. В. Основы моделирования систем водоснабжения и водоотведения : учебное пособие / Е. В. Алексеев, В. Б. Викулина, П. Д. Викулин - Москва : Издательство МИСИ - МГСУ, 2017. - 126 с. - ISBN 978-5-7264-1641-0. - Текст: электронный // ЭБС Консультант студента: [сайт]. - URL:https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785726416410.html

Штепа, В. Н. Концептуальные основы энергоэффективной системы управления комбинированными системами водоочистки / В. Н. Штепа // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика: научно-технический журнал. – 2016. – № 5. – С. 479 – 487.

Штепа, В.Н. Интеллектуальная система анализа и прогноза экологической безопасности биологических сооружений очистки сточных вод / В.Н. Штепа, Н.Ю. Золотых // Первая выставка-форум IТ-академграда «Искусственный интеллект в Беларуси»: сборник докладов, Минск, 13-14 октября 2022 г. / Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси. - Минск: ОИПИ НАН Беларуси, 2022. - С. 41-45.

Обоснование структуры и состава систем водоочистки на основе оценки уровня автоматизации технологических процессов / В.Н. Штепа [и др.] // Вестник Брестского государственного технического университета. - 2020. - № 4. - С. 17-22.

Штепа, В.Н. Структура и функционал интеллектуальной системы поддержки принятий решений в водоотведении / В.Н. Штепа // Информатика и кибернетика: научный журнал. - 2022. - №3 (29). - С.51-57.

Штепа, В.Н. Обоснование и схемы использования ранжирующих измерительных систем экологического мониторинга и интеллектуального анализа режимов водоотведения / В.Н. Штепа, Н.Ю. Золотых, С.Ю. Киреев // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия F. Строительство. Прикладные науки: научный журнал. - 2023. - № 1. - С. 94-103.

В.В. Бураков, Н.Г. Мустафин, М.Ю. Охтилев, Б.В. Соколов. Методология и технологии решения задач проактивного мониторинга и управления сложными техническими объектами // Перспективные направления развития отечественных информационных технологий: материалы V межрегиональной научно-практической конф. Севастополь, 24-28 сентября 2019 г. / Севастопольский государственный университет; науч. ред. Б..В. Соколов. – Севастополь: СевГУ, 2019. С.112–114.

Штепа, В.Н. Функционально-статический анализ системы контроля водоотведения и оценка подходов к её цифровому моделированию / В.Н. Штепа // Информатика и кибернетика: научный журнал. – 2023. – № 3 (33). – С. 35-42.

Войтов И. В., Штепа В. Н., Смелов В. В., Карпович Д. С. Оценка степени автоматизации и внедрения цифровых платформ управления системами водоотведения // Труды БГТУ. Сер. 3, Физико-математические науки и информатика. 2024. № 2 (284). С. 43–52

Иванов С.А., Никольская К.Ю., Радченко Г.И., Соколинский Л.Б., Цымблер М.Л. Концепция построения цифрового двойника города // Вестник ЮУрГУ. Серия: Вычислительная математика и информатика. 2020. Т. 9, № 4. С. 5–23. DOI: 10.14529/cmse200401.

Published

2025-01-14

How to Cite

Shtepa В. (2025). Rational approaches to the implementation digital twins in water supply and sewerage systems. Informatics and Cybernetics, (3(37), 51–57. Retrieved from https://ojs.donntu.ru/index.php/infcyb/article/view/420

Issue

Section

Информатика и вычислительная техника