校企合作共享

校企合作是环境类专业虚拟仿真实验教学中心的重要支撑,中心十分关注与科研院所、工程设计与建造企业、环保与能源高科技企业展开广泛的校企合作,以整合虚拟技术、共享实验资源、共同提升虚拟实验质量。根据环境类专业虚拟仿真实验教学资源的建设需求,合作企业分为三类,(1)仿真分析软件、虚拟仿真技术企业,(2)应用虚拟仿真平台的环境治理与运行管理企业,(3)实习基地合作企业。三类企业在中心建设统一框架内协同工作,取得了丰富的合作成果。

(1)与仿真分析软件、虚拟仿真技术企业的合作

数值分析、仿真分析是虚拟仿真实验的建设基础。目前,中心已经与瑞典的COMSOL公司、丹华水利环境技术(上海)有限公司、中国建筑科学研究院等公司合作,获得了COMSOL Multiphysics、Mike、Trnsys等软件的正版授权,尤其是COMSOL Multiphysics软件,以高效的计算性能和杰出的多场双向直接耦合分析能力实现了高度精确的数值仿真;Mike软件是经过实际工程验证最多的,被水资源研究人员广泛认同的优秀软件,软件功能涉及范围从降雨→产流→河流→城市→河口→近海→深海,从一维到三维,从水动力到水环境和生态系统,从流域大范围水资源评估和管理到地下水与地表水联合分析。这些软件公司及其产品为中心的发展奠定了良好的设备基础。

在虚拟仿真实验教学平台、虚拟仿真实验教学资源方面与北京润尼尔网络科技有限公司深度合作。润尼尔公司以虚拟仿真技术和网络技术为依托,主要从事教育教学系统的研究、开发、销售、集成和服务,为学校提供虚拟仿真实验教学中心和实验教学中心信息化建设专业解决方案。

(2)与应用虚拟仿真平台的环境治理与运行管理企业的合作

① 西安水务(集团)有限责任公司

西安水务(集团)有限责任公司,2010年01月29日成立,是在原西安市城投集团控股的西安市供水集团有限公司、西安市水业运营公司、西安市污水处理有限责任公司,西安黑河供水有限责任公司及西安市黑河引水渠道管理处、黑河库区管理中心,市水务局所属引乾济石调水工程管理中心,长安区石砭峪水库管理站等八家单位的基础上进行整合组建而成的。为市政府授权的国有资产运营机构,是以原水、自来水、污水处理及中水回用的投资建设和经营管理为主要业务的国有独资公司。企业目前拥有水库两座,设计总库容为2.187亿立方米,输水管道全长130公里,市区共有自来水厂六座,其中地表水厂两座,地下水厂四座。市区现有污水处理厂两座。该企业多年来与西安建筑科技大学合作,共同研究保障西安市饮用水水质安全。通过实施西安黑河金盆水库扬水曝气工程,为实验室虚拟仿真提供了验证实例。同时,使用fluent, Mike 3等软件,对该系统进行虚拟仿真,进一步为系统优化提供依据。

中心与西安市水务(集团)有限责任公司共建实验基地与虚拟仿真计算平台,提供了仿真计算办公条件与实验场地,双方共同派人管理维护现场实验装置设备与虚拟仿真计算平台,现场实验室可进行扬水曝气系统的工程实验以及等温层曝气器装置的中试规模实验,为实验教学提供了良好的条件。

② 天津市自来水集团有限公司

天津市自来水集团有限公司是经天津市委、市政府批准,于2000年6月进行重组,集自来水产供销生产经营一体化,设计、施工、监理、物资供应相配套,科研教育基础雄厚、相关产品及商贸、物业、旅游等多种经营的大型企业集团。公司是天津市城市供水的龙头企业,资产总额约214亿元,拥有7个分公司、22个二级子公司、2个中外合作公司、6个参股公司和1个代管事业单位,拥有员工5700余人。公司经过百余年的发展,目前拥有源水厂1座,净水厂7座,设计产水能力281万m3/d,管网总长度达10375km,供水范围涉及天津市内六区及部分新四区,服务人口750万人。

中心和天津市自来水集团有限公司共同开发了基于GIS的给水管网信息集成与决策虚拟仿真实验模块和给水管网状态模拟与爆管检测虚拟仿真实验模块,提供工程案例及相关资源。

③ 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院

公司成立于1950年,面向国内外市场,为水电资源及新能源开发提供全方位综合性技术服务的国家甲级勘测设计研究院。60余年承担了黄河流域、长江上游及西藏地区30余条河流流域的水电规划和国内外大中型水利水电工程的勘测、设计、咨询等工作。西北院共制(修)订国家或行业技术标准152项,其中主编94项;共获得专利授权104项,其中发明专利18项,实用新型专利85项,外观专利1项,获得三维设计导流洞一体化设计软件等软件著作权8项。龙羊峡水电站获国家优秀设计金质奖,宝珠寺水电站获优秀工程设计银质奖,同时获得工程地质勘察银质奖,被授予“AAA级信誉证书”,大峡水电站工程设计荣获国家级工程设计银奖,韩城电厂边坡蠕滑应急治理获国家科技进步铜奖。华能洮北风电一期工程设计等获国家级铜奖。

中心和中国水电顾问集团西北勘测设计研究院共同开发了适用于水电工程的建筑通风与空气调节虚拟仿真系统,并提供了相关案例。

④ 新疆天富热电股份有限公司

新疆天富热电股份有限公司于1999年成立,是西北第一家热电联产的上市公司。天富高科技园区秉承天富热电股份有限公司“高新科技产业多元化发展”的战略决策,明确提出以炭材料、生物化工等高科技工业为主导产业,集中体现公司科技创新的战略构想。新疆天富热电股份有限公司省级企业技术中心于2000年批准成立,在新电源建设、设备的技术改造、更新换代和提高生产技术水平等方面提供技术和服务,多年来取得了许多研究成果,为公司实现技术创新提供了持续的技术保证。

中心和新疆天富热电股份有限公司共同开发了适用于大跨度封闭煤场高效通风系统的虚拟仿真系统,并提供了相关案例。

(3)实习基地合作企业

目前,与我院4个专业签订实习基地协议的企业主要包括污水处理企业、固体废物处置企业、采矿与冶矿企业、采暖及通风企业等,如西安创业水务有限公司(西安市邓家村污水处理厂、西安市北石桥污水处理厂)、西安市第三、第四、第五污水处理厂、曲江自来水厂、西安思源学院污水再生处理中心、咸阳东郊污水处理厂、渭南市污水处理厂、西安市汉斯啤酒厂污水处理站、西安市清远中水有限公司、西安市水务(集团)有限责任公司、西安市固体废物管理处、武汉钢铁(集团)公司、上海宝钢集团有限公司、西安市朱雀热力有限责任公司、西安热电有限责任公司、大唐灞桥热电厂、宝鸡兴业空调设备(集团)有限公司等。这些企业大部分设有大型工艺的虚拟仿真平台,为学生实习提供了虚拟仿真资源,同时,通过合作为虚拟仿真实验教学中心虚拟教学资源开发提供了工程背景、工程依托,而且借助企业的工程技术和硬件优势,为教学中心的虚拟仿真软件环境的可靠性提供校验,以获得稳定可信的实验结果。

同时,部分老师自主研发的虚拟仿真平台在国内很多企业得到应用,如李志华教授课题组所开发的虚拟仿真平台—水处理智慧运行工作站,实现了污水厂最优控制、事故快速恢复,达到污水厂稳定运行目的,该课题组编著的教材《水工艺与工程的计算与模拟》(中国建筑工业出版社,2011)围绕给排水科学与工程中的计算与模拟的典型问题,突出现有计算软件简单易用的优势,将专业知识与计算技术融合于一体,成为了我院水环境类专业虚拟仿真建设成果的集中体现。此外,于2016年挂牌成立“鸿业科技BIM教育培训基地”,并授权环境与市政工程学院为“BIM培训认证中心”。

水处理智慧运行工作站企业现场培训会