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数字孪生和AI人工智能，是当前制造业的热门话题，也是智能制造的未来趋势。那数字孪生能够给工业带来什么作用呢?工业AI如何落地呢？在AI的加持下，数字孪生是否将发挥更大作用呢？

数字孪生技术的主要和推动者，西门子以一个实际应用案例很好地诠释了数字孪生+AI给工业领域带来的革命性变化，这就是西门子面向智慧水务推出的数字化泵站系统DPS。

传统泵站面临节能和运维可靠性两大难题

从原水到入户的自来水，水厂承担着搬运和净化处理的重任。而泵站作为水厂的“心脏"，其稳定运行则是供水系统高效运作的重要保障。

通常水厂的泵站有多台水泵，在用水的不段，水厂会按既定的分段调度方案用不同的水泵组合来满足不同的供水需求。在传统的调度方案里，水厂无法适应大幅变化的供水需求，不能及时适应实际情况的变动，作为水厂电力消耗的主要设备，水泵的调节都依赖管控人员的人工经验，不能做到***优化调节，不能保证水泵的高效率运行导致的高能耗成本。

早期水厂囿于传统的定期保养和维护方式，基础设施的建设水平不高，泵组缺乏预测性维护技术，缺少数字化的设备管理，运维效率低下，由此引发的水泵宕机和损坏，会给水厂带来巨大的经济损失和供水安全隐患。泵站操作工人常年在高噪音环境中工作，会影响人体健康，付出高昂的人工成本。

泵组的节能优化和健康运维成为了传统泵站当前面临的两大难题，亟需采用新的技术来解决。

附图电路中，时基电路555接成无稳态电路，3脚输出频率为20KHz、占空比为1：1的方波。3脚为高电平时，C4被充电；低电平时，C3被充电。由于VD1、VD2的存在，C3、C4在电路中只充电不放电，充电Zui大值为EC，将B端接地，在A、C两端就得到+/-EC的双电源。本电路输出电流超过50mA。
 
     下面再介绍几种单电源变双电源电路
    图1是转换电路。其缺点是R1、R2选择的阻值小时，电路自身消耗功率大：阻值较大时带负载能力又太弱。这种电路实用性不强。
 

   将图1中两个电阻换为两个大电容就成了图2所示的电路。这种电路功耗降为零，适用于正负电源的负载相等或近似相等的情况。
 

    图3电路是在图l基础上增加两个三极管，加强了电路的带负载能力，其输出电流的大小取决于BG1和BG2的Zui大集电极电流ICM。通过反馈回路可使两路负载不相也能保持正负电源基本对称。例如由负载不等引起Ub下降时，由于Ua不变(R1，R2分压供给一恒定Ua)，使BGl导通，BG2截止，使RL2流过一部分BGl的电流，进而导致Ub上升。当RL1、RL2相等时BG1、BG2均处于截止状态。R1和R2可取得较大。
 

   图4的电路又对图3电路进行了改进。增加的两个偏置二极管使二个三极管偏离了死区，加强了反馈作用，使得双电源有较好的对称性和稳定性。D1、D2也可用几十至几百欧的电阻代替。