方案概述
基于数字孪生、物联网、AI算法和水利模型，为水务行业打造"源-供-排-污-灾"全链条数字孪生管理平台。通过高精度建模与实时数据驱动，实现水务设施可视化监控、运行智能预警、调度仿真优化和应急虚拟推演，全面提升水务系统运营效率与安全保障能力。
核心功能模块
1. 水务全要素三维可视化
地形级建模：融合倾斜摄影+BIM+GIS构建管网、水厂、泵站等设施数字孪生体
动态数据映射：实时接入SCADA、流量计、水质监测等10+类传感器数据
水量平衡分析：水源-水厂-管网-用户全流程水量可视化追踪
2. 智能监测与预警
管网漏损定位：
基于压力/流量突变分析的漏损区域识别
声波检测+AI算法实现<1m精确定位
水质安全预警：
浊度/余氯/重金属等指标异常实时报警
污染扩散模拟与溯源分析
3. 调度优化与仿真
泵站智能调度：
基于用水预测模型的泵组启停优化
电耗最低策略自动生成
应急调度推演：
爆管/停电等事故下的供水方案模拟
多水源联动调度仿真
4. 防洪排涝管理
内涝模拟：
结合气象预报的积水深度预测
淹没范围三维动态展示
排水调度：
闸泵联调方案效果预演
最优排涝路径规划
5. 设施健康管理
管网寿命预测：
基于管材/腐蚀速率/压力历史的剩余寿命评估
设备故障诊断：
水泵振动/温度异常检测与根因分析
技术架构
[感知层]
物联网设备(流量计、水质仪、压力传感器等)
[数据层]
实时数据库(时序数据) + GIS空间数据库 + BIM模型库
[平台层]
数字孪生引擎 + 水力模型 + AI算法库
[应用层]
监控预警 | 调度优化 | 应急指挥 | 决策分析
行业痛点解决对比
|
传统水务痛点 |
本方案解决方式 |
实现价值 |
|
管网漏损率>20% |
声波+压力多维定位 |
漏损率降低至12%以下 |
|
水质异常发现滞后 |
在线监测+AI预警 |
污染事件响应时间缩短80% |
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调度依赖人工经验 |
水力模型仿真优化 |
能耗降低15%-20% |
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应急演练效果有限 |
数字孪生虚拟推演 |
演练成本降低60%，覆盖100%灾情场景 |
典型应用场景
1. 智慧水厂运维
工艺全流程三维监控（絮凝-沉淀-过滤-消毒）
加药量智能调节（基于水质反馈闭环控制）
2. 供水管网管理
DMA分区计量与漏损控制
爆管事故应急关阀方案模拟
3. 城市防洪排涝
暴雨内涝"一张图"预警
排水管网承载能力评估
4. 河湖生态管理
水动力模型驱动的生态补水调度
蓝绿藻生长预测与防治
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