基于3DMAX + UE的排涝泵站数字化平台应用研究
Research on the Application of a Digital Platform for Drainage Pumping Stations Based on 3DMAX and UE
DOI: 10.12677/jwrr.2026.152016, PDF,    科研立项经费支持
作者: 游伟航, 嵇 莹, 杨祖强, 陈 华*:武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室,湖北 武汉;刘 雄:湖北省生态环境监测中心站,湖北 武汉;秦红花, 李 博:中工武大设计集团有限公司,湖北 武汉
关键词: 数字化3DMAX虚拟引擎(UE)排涝泵站Digitization 3DMAX UE Drainage Pumping Station
摘要: 针对排涝泵站在运维管理与数字可视化中存在管理效率不高、三维环境交互不足与场景数字化程度不高的问题,提出一种排涝泵站数字化设计及平台系统构建方案。通过采用3Dmax对泵站主体结构与设备精细化静态建模,结合Unreal Engine (UE)强大的动态渲染功能与便捷的蓝图可视化脚本,开发了具备高真实感的动态数字场景、设备实时监控与虚拟交互操作等系统功能的泵站数字化平台。研究成果构建了标准化建模–轻量化处理-UE仿真交互–平台系统集成–像素流推送工序流程,通过设计面向泵站业务的“数据–模型–业务”三层联动架构,实现了监测数据、三维模型与泵站运维业务的融合与响应。选取武汉市银莲湖垸排涝泵站进行应用示范,验证了该平台在设备可视化、四预功能、综合信息管理等方面的应用成效,对智慧水利建设管理方面起到了一定的推动作用。
Abstract: Aiming at the problems of low management efficiency, insufficient three-dimensional environment interaction and low scene digitalization in the operation and maintenance management and digital visualization of drainage pumping stations, this paper proposes a digital design and platform system construction scheme. By 3Dmax for detailed static modeling of the main structure and equipment and the powerful dynamic rendering function and convenient blueprint visualization scripting of Unreal Engine (UE), a digital platform with high-realism dynamic digital scenes, real-time equipment monitoring and virtual interactive operation functions is developed. The research outcomes establish a standardized workflow encompassing standardized modeling, lightweight processing, UE-based simulation interaction, platform system integration, and pixel stream pushing. Designing a three-tier “data-model-business” interactive architecture tailored to pumping station operations, the integration and responsive coordination of monitoring data, 3D models, and pumping station operation and maintenance services are realized. The Yinlianhuyuan Drainage Pumping Station in Wuhan is selected as a case study for application demonstration. This verification validates the platform effectiveness in equipment visualization, the “four-prevention” functions, and comprehensive information management. The proposed framework contributes to advancing the construction and management of smart water conservancy initiatives.
文章引用:游伟航, 嵇莹, 刘雄, 秦红花, 李博, 杨祖强, 陈华. 基于3DMAX + UE的排涝泵站数字化平台应用研究[J]. 水资源研究, 2026, 15(2): 131-141. https://doi.org/10.12677/jwrr.2026.152016

参考文献

[1] 牛广利, 李天旸, 杨恒玲, 等. 数字孪生水利工程安全智能分析预警技术研究及应用[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(3): 181-185.
[2] 蔡健. 数字孪生技术在水利工程运行管理中的应用研究[J]. 长江技术经济, 2022, 6(S1): 245-247.
[3] 张绿原, 胡露骞, 沈启航, 等. 水利工程数字孪生技术研究与探索[J]. 中国农村水利水电, 2021(11): 58-62.
[4] 唐传宇. 排涝泵站自动化升级改造研究[J]. 低碳世界, 2024, 14(9): 109-111.
[5] 姜佩奇, 伍杰, 刘辉, 等. 基于BIM的数字孪生水利工程轻量化技术研究[J]. 人民黄河, 2024, 46(5): 133-137+144.
[6] 王凡, 李镇江, 武健超. 数字孪生工程可视化平台设计[J]. 水利规划与设计, 2024(10): 140-144.
[7] 梁爱萍, 张发清, 蔡运忠, 等. 基于BIM+GIS+IoT技术的水利工程数字孪生工地建设管理系统研究与应用[J]. 水利技术监督, 2024(2): 39-43.
[8] 金有杰. 基于GIS和UE的水利数字孪生双引擎驱动技术研究[C]//中国水利学会, 西安理工大学. 2024中国水利学术大会论文集(第一分册). 2024: 19-24.
[9] 张青怡, 刘鹏飞, 汤灏, 等. 基于UE4引擎和Cesium的数字孪生流域可视化方法研究与应用[C]//河海大学, 浙江省水利学会, 上海市水利学会, 江苏省水利学会, 安徽省水利学会. 2025 (第十三届)中国水利信息化技术交流会论文集. 2025: 1257-1266.
[10] 何成威, 朱乔利, 谈政, 等. 基于Cesium的水利工程三维可视化平台开发研究[J]. 中国农村水利水电, 2024(1): 225-230+236.
[11] 刘思微, 田莹, 徐永兵, 等. 数字孪生泵站三维智能巡检的研究与应用[J]. 南水北调与水利科技(中英文), 2024, 22(4): 788-797.
[12] 蔡阳, 成建国, 曾焱, 等. 加快构建具有“四预”功能的智慧水利体系[J]. 中国水利, 2021(20): 2-5.
[13] 庞南茜, 李俊, 沈博文, 等. 基于UE+推流架构的数字孪生楼宇建模及可视化应用[J]. 中国建设信息化, 2024(13): 86-90.
[14] 胡起云. UE4游戏引擎的建筑可视化表现探析[J]. 装饰, 2016(8): 134-135.
[15] 高咪, 曹文, 石明. 倾斜摄影测量技术在智慧水利系统中的应用研究[J]. 科技与创新, 2025(19): 216-218+222
[16] 李晓薇. vue.js前端应用技术分析[J]. 网络安全技术与应用, 2022(4): 44-45.