供水数字孪生6大核心功能拆解:用数据筑牢智慧供水生命线
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更新时间: 2026-01-19
全链路数据打通与可视化:智慧供水的感知基础

    所有智慧供水功能的落地,始于全链路数据的打通与直观呈现。

    平台可整合水源地(水位、流量、水质COD/氨氮/藻类)、取水厂(药剂投加量、滤池水头损失、余氯浓度)、输配管网(节点压力、流量、管网泄漏信号)、用户端(水表数据、末梢水质、用水行为)的 多维度数据,支持传感器、GIS系统、水表终端等多方式接入;

    再通过自动数据清洗(过滤水表故障等异常值)、格式转换(统一JSON/OPC UA协议)、交叉验证(压力与流量匹配度 校验),确保数据准确率≥95%;

    同时构建分布式数据中台,支持10年以上历史数据存储与快速查询,自动生成水质报表、漏损统计、能耗台账,满足环保监管与内部考核需求。

    数据之上,三维可视化将复杂系统直观呈现——1:1还原水源地(水库/河道地形、取水口)、水厂 (构筑物、设备、管道)、输配管网(主干管、支管网、阀门、泵站)、用户分布的核心要素,将实时数据叠加到模型中:用红色标注超压、绿色标注正常、蓝色标注低压,漏损点以 红色闪烁提醒,故障泵站高亮显示;还支持宏观(全域供水网络)、中观(区域管网/水 厂)、微观(单条管道/设备)三级视角切换,让全链路运行状态一目了然。

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仿真预测与智能调度:从经验到数据的决策转型

    数据基础之上,水力仿真成为调度决策的‘智慧大脑’。

    平台基于GIS数据和管网拓扑关系构建水力模型,模拟管网压力、流量、流速的动态分布,精准计算不同工况下的水力损失;

    结合水源地水质、水厂处理工艺、管网输送时间,预测末梢水质变化(如余氯衰减、二次污染 风险),提前24-72小时发出预警(如藻类爆发、管道腐蚀导致的水质超标);

    还能支持自定义场景(如用水高峰、管道抢修、原水污染),模拟不同调度方案的效果——比如预测某区域管网降压后的影响范围,推演备用水源切换的最优路径。

     这些仿真结果会转化为智能调度 的‘自动化手脚’:基于水力模型与实时数据自动计算最优泵站供水压力、阀门开度,避免管网超压爆管或低压缺水,维持水力平衡;针对早中晚用水高峰自动启动备用泵组,低谷时段 降低泵组负荷,适配用水需求波动;实现水厂工艺、泵站调度、管网阀门的联动——如原水浊 度升高时,自动增加水厂药剂投加量;

    某区域漏损时,自动关闭周边阀门隔离故障区域并切换供水路径。这一系列动作让调度从‘被动应对’变为‘主动规划’,实现泵站能耗降低 15%-25%,管网运行稳定性提升40%。

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运维优化与成本管控:从被动抢修到主动防范的落地关键

    运维与成本管控则聚焦‘从被动抢修到主动防范’的落地。

    针对泵站设备、管网、水表等核 资产,平台实时采集水泵、电机、阀门的振动、电流、温度数据,构建设备健康模型;监测管网关键节点的腐蚀速率、泄漏信号(通过声学/光纤传感器)。

腐蚀率传感器

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    通过AI算法识别异常信号——如水泵振动超标、管网流量异常,提前3-7天发出预警,推送故障原因(如轴承磨损、 管道破损)与维修建议;并基于设备运行时长、管网老化程度自动生成维护计划——比如水泵运行2万小时后更换轴承,老旧管网按腐蚀速率制定更换时间表,减少设备突发故障停机时 间30%以上,延长管网使用寿命20%以上。

    漏损控制与成本优化方面,结合水力模型、流量差分析、声学传感器数据,定位管网漏损点精度可达米级,区分微小漏损(≥0.5m³/h)与重大泄漏,推送抢修工单;监测泵站、水厂高能耗设备运行数据,识别能耗异常(如水泵低效运 行),结合峰谷电价优化设备运行时段(如低谷电价运行深度处理设备);自动统计每日/ 每月能耗、药剂消耗、漏损水量,生成成本分析报表,识别节约空间(如某区域漏损率过 高,推送管网改造建议)。

    更关键的是,这些功能并非独立运行,而是形成数据采集→仿真预测→智能调度→运维反馈→持续优化’的完整闭环:感知层采集的数据经标准化处理后,支撑 仿真预测;仿真结果指导智能调度;调度与运维的效果数据又反馈给模型优化参数,让每个 环节都能数据驱动。这一闭环帮助供水企业将管网漏损率降低8%-15%(达到国家一级漏损控制标准),综合运营成本降低10%-20%,通常2-3年可回收平台投入。


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