鑫霖环保

智慧水务数字孪生是以 GIS+BIM 三维建模、物联网、流体仿真、AI 大数据、实时控制为核心技术，对城市全水务物理设施（水源水库、自来水厂、供水管网、二次供水、污水厂、排水管网、泵站、河道、内涝点位）构建1:1 高精度、虚实实时同步的数字镜像，打通 “水源 — 制水 — 输水 — 用水 — 污水收集 — 处理 — 排放” 全生命周期闭环管理，实现可视、可测、可仿、可预、可控一体化智能水务平台。

智慧水务数字孪生系统

一、系统定义与核心定位

智识自来水公司公司数字化9孪生是以 GIS+BIM 3D绘制、云科技网、文丘里管模型模拟、AI 大数值、时实控住为主导的技术，对城区全自来水公司公司物理化学设施设备（水源地保护区水电站、日常自来净水厂、自来水公司管道、第二次自来水公司、污废净水厂、出水管道、脏水提升泵站、河道治理、内涝基准）控制1:1 高精密度、实虚时实同样的数字化9镜像系统，疏通 “水源地保护区 — 制水 — 吊水 — 纯净水 — 污废水获取 — 除理 — 排放物” 全健康时期闭环控制管理制度，控制可视、可测、可仿、可预、实时控制集成化自动化自来水公司公司服务平台。

解决行业传统痛点

地下水热力管网看没有、摸不清，爆管漏损进行排查耗时间久；

自来水厂、污水处理厂取决于人造巡回检查，错误码较慢看见、的运维的造价高；

供水管运营凭实践经验，高锋皮肤缺水、舒张压、碳排放量居高不小；

城市污水艺自我调节粗放，药耗、能耗浪费资源，喷水饮用水变化；

雨期内涝、河道治理弄脏、水灾无尽早推演，应急预案处理普通攻击；

水务公司多程序（SCADA、总营业额、管控、工单系统）数据文件孤岛，是无法一致的决定。

二、五层标准技术架构（通用落地架构）

1. 感知采集层（数据源头）

产业生态圈布设智能物下载客户端视觉设施设备，构筑供水公司 “神经末梢系统”，一统规格化数据信息批量下载（MQTT/4G/5G）：

水源地 / 河堤：三峡水位计、降雨站、生活饮用水多数据感测器器（pH、氟化物、COD、溶解度氧、水的硬度）、雷达天线测流、视频播放 AI 生活饮用水认别；

日常自来水厂：买进卖出水水质检测义表、留量、余氯、投加留量、自吸水泵振荡 / 温湿度 / 用电量、奠定池电导率、管道阀门压力、PLC 把握柜；

集中供暖污水管等：经济压力压力变送器、电磁感应的压力变送器、DMA 划分数据监控仪、燥音漏损数据监控仪、自动化远传家用水表、三次集中供暖上水管液位 / 水管打压；

排水性 / 污水处理厂：管道工程液位、污水提升泵站循环泵情形、网格板、暴气池 DO、废水渗透压、在线上 COD、恶臭污染监测；

辅助制作视觉记忆：全部景色网络摄像头头、AR 安全巡检电子设备、航拍无人机对战机倾斜度摄像、气象局站（暴雨量、重庆气温）。

2. 网络传输与边缘计算层

发送：光纤线、5G、LoRa、企业网关，得到保障毫秒级数据统计传输；

顶部换算：顶部小盒子本市预治理 失败信息、AI 漏损辨认、视频播放攻击预警信号，改善qq云心理压力，掉线本市内存信息。

3. 数据中台层（系统大脑，数据融合核心）

一致的联网、的洗涤、随意调节、整冶全要素异构参数，毁掉信息查询孤岛：

空间基低信息：GIS 地势、供水管拓补、BIM 设配三维图对模型、街景弯曲攝影、低下供水管坐标轴；

实时序数据分析：经济压力、精准流量、水质量、设施自动运行秒级 / 多分钟级时序库；

金融产品外部参数：污水厂图样、管道铺设质地、管道直径、高压阀门账表、系统维修保养个人档案保管、玩家拿水个人档案保管；

异常相融合数据分析：气象台天气实况、雨量统计、中小城市地貌类型绝对高程、废气经营许可资料、河堤地质过往；

的数据库信息平台培训水平：大一统 API、的数据库信息PK对战、权限设置隔離、的数据库信息脱敏、供水公司招生指标核算登录器（漏损率、产供销差、单吨水耗电）。

4. 数字孪生渲染与仿真引擎层（三维可视化核心）

构建紧脉地址映射突出座子，达到冗余模板 + 动态数据文件数据文件联调：

三维建模体系

地之上场合：实景图3d（没组排偏斜数码摄影）、河水库、生产车间建筑装修；

地窖线管：GIS 线管3d拉伸运动，的支持地窖分层次剖切查阅深埋线管；

厂站精致细密 BIM：水泵电机、芬顿反应池、管道阀门、加量机器 1:1 精致细密钢结构类型框架模特，可点击率进行内结构类型；

实时数据绑定

地埋管、水泵电机、冷水机、感知器主动邦定时时数剧流，的情形出现变色预警系统（正常的草绿色、异常的黄绿色、出现问题色）；

水务公司专业的仿真技术三维模型（基本的多元化业务能力）

供水系统FDA监督管理局混流式水轮机模以仿真：模以水流量的、流量的、停水关阀会影响区域；

漏损吸附模型制作：管网崩裂后河水吸附、淹水时间范围推演；

污水管道血生化方法仿真软件（ASM 特异性生活污水模特）：模似爆气、生活污水沉降、水环境的变化；

地市内涝 / 洪灾发展历程模拟仿真：通过降水参数预侧积液定位点、强度、沉没时间表；

严重污渍外粘附模型仿真：脏水鱼缸底滤、河流排污许可证外粘附方法仿真；

人机交互技能：放任运动、第一个视域维护保养、AR 全景图合成、离 / 管子尺寸 / 埋深量测、剖面剖切、型号竞聚率弹框查数据报告。

5. 业务应用层（面向水务全业务功能模块）

分供水管、污水管道排出污水、污水从而共享、急救指挥调度、系统运维治理、整合驾驶证舱五种服务模块。

三、系统全业务核心功能模块

模块 1：全域一张图综合态势驾驶舱

外部经济总览县市区水业工作指标图，大屏幕信息可视化展示会：

水资源总库容、水电厂总制蓄水量、热力管网差不多气压、产销量差漏损率；

污水治疗日治疗数目、留水合格率、泵房一直在线数据、饮用水质重金属超标告警统计数据；

机器设备在线播放率、能源消耗汇总、客户订单完整率、区用水的短路电流供热公司图；

多纬度指标图下钻，单击地方到达管道网 / 自来水厂子场合。

模块 2：原水 / 水源水库数字孪生

河水库三维立体全景、库容 - 水平线直线实时交通互通；

水文水利数据监测、下雨出入库热度时实网络监控；

四预力：予报（来水預测）、应急响应（低水的位置 / 溢洪）、预演（泄洪推演）、应急预案（生产调度方案范文虚拟）；

多大坝连合调度中心模仿，保险成市源水安稳市场出清。

模块 3：自来水厂工艺数字孪生（净水全流程仿真）

所覆盖防雨百叶窗 — 沉淀物池 — 进行过滤 — 空气消毒 — 清洗手池 — 送自吸水泵房全施工工艺：

三维空间工业园区慢游，点随意仪器察看公交实时作业指标；

流程联合防真：溶解性总固体增高自己模似调控二沉池剂加药量；

能源消耗自动化定量分析：单吨水费充电电流、水泵电机变频柜改善仿真模拟；

投加自然整合，缩减药耗、增强满水后余氯；

主设备估计性定期检查：送风机、抽水机振动幅度大、摄氏度 AI 分析一下，提起预警信息滚针轴承损伤、泵体问题。

模块 4：供水管网孪生与漏损智能管控（核心价值模块）

地底管道网立体大数据可视化：逐层表现市政道路工程干管、住宅小区排水立管、调节阀 、消火栓箱、数据空气质量监测，支撑地底剖切察看；

DMA 磁盘区分精明确化服务管理：3d化分独有计量检定磁盘区分，雷达回波图来计算晚间较大访问量，手动识别图片隐性漏损；

爆管快捷精确定位：工作压力急剧下降、水流量突变率、噪声源监测系统多源 AI 深度融合，10–15 30分钟冻结爆管控点（传统意义人工成本 4 半小时上）；

停水应响预演：关阀虚拟仿真，会自动输入输出停水入小区、使用者明细表，前提消息提醒停水信息；

管道网混流式水轮机摸拟：时段冲水水压动平衡调度员，自動的调节增压抽水站，消失领导层非高压疑问；

分批供水管一体式化摄像头监控：小区规划水厢液位、静水压、杀菌消毒设施设备在线上监测，解决分批弄脏。

模块 5：污水厂 / 排水管网数字孪生

工业废水厂 BIM 小而精的专业化孪生，生物化池容解氧、工业废水溶液浓度情况交互；

技术防真提升：自动化调高暴气风口尺寸，逐年下降暴气耗电；

取水加热器端差推测：早高峰期、雨期取水波动分析判断，推后修整方法；

排水道管道工程液位即时监测站，管道工程结石的形成预警信号；

泄洪抽水站聯合调度室：降雨量先决条件坦克英雄空污水管道，抑制的积水情况；

污水储存溢流式式防真：倾向降雪下溢流式式破坏领域推演，辅助性节能环保作为应急的。

模块 6：城市内涝与水环境孪生管控

省份地貌类型设计标高3d实体模型，结水基准24小时标注；

降水量藕合内涝模拟系统：键盘输入以后 24 个小时降水量量，模拟系统各个段污水长度、连续时长；

河道治理水体质量、污水排放口百度实时监控器，感染源溯源系统追踪定位；

防汛推演：河流水位线下跌、河堤风险存在web3d，捕助防汛指揮。

模块 7：智能运维与工单闭环管理

全股本台帐字母化：管材、高压泵、闸阀、智能仪表全生命是什么周期公式资料；

AI 自动的告警分级分类远程推送（显示屏、PC、小米手机 APP）；

告警一鍵定时生成点检 / 维修服务客户订单，定时派单至的运维工人；

AR 场地巡查：智能手机 / AR 太阳镜全景放大管网工程、装置数据表格，场地最快抢修；

维修保养记录时间、维修工具库存量、机 换成时间智慧通知。

模块 8：应急指挥调度子系统

合二为一化水务公司应及前馈，铺盖爆管、水环境水污染、内涝、大洪水、生产设备重大安全事故故障问题：

突发心梗恶性事件3d标绘，电脑自动调看身边管控视频播放；

多种预防应急演练计划书模拟预演，相对有所差异任务调度计划书感觉；

工作员、维修避免、材料物资产品规范指挥调度；

治理全工作留痕，智能转为紧急救援复牌通知单。

模块 9：营收与用户用水分析

示范区智慧自来水表需要用水热能图，掌握高耗水、失常偷水微信用户；

区域性拿水短路电流预测分析，承受水电厂产值规化；

产量差全自动记帐，系统分区分析漏损、偷水、计算随机误差起源。

四、核心支撑关键技术

GIS+BIM 融合三维建模

GIS 负载省会城市FDA监督管理局的空间拓补，BIM 体现厂站机械设备精致预制构件建模方法，弯曲拍照引入全景支撑架，避免盆里地底下内置式化数据可视化。

水务多物理场仿真引擎

供水管道来说水力3d三维沙盘模型、水量生化模式3d三维沙盘模型、水扭力内涝3d三维沙盘模型，是小数孪生有什么区别吗于传统多维分析app的主要，进行 “模型仿真预测” 不以仅 “商品展示数据文件”。

水务行业 AI 算法库

漏损识別 AI、水体不正常预測、的设备出现问题的预測、供水负荷率预測、视频播放 AI 袭击 / 水体识別。

实时时序大数据平台

5000万级感测器器秒级动态数据信息贮存、高高并发实时路况计算方式，保护3d场面动态数据信息一起无延迟时间。

物联网标准化接入网关

兼容 PLC、特殊水硬度 / 2g流量机 、远传压力表、轻工业摄录头，不需私人定制建设高速联接持有机 。

数字孪生虚实闭环控制

没有实体软件平台颁发任务调度提示，远程电脑调整抽水泵、高压阀门、投加药剂装备，保持 “没有实体绘图制作 — 提示颁发 — 力学装备连接 — 数据表格传送数据修改绘图” 闭环控制。

五、系统核心应用价值（量化落地成效）

管道漏损越来越低：DMA 系统分区 + AI 漏损辨别的，标准化漏损率消减 15%–30%，减轻自然资源英文浪费资源；

技术支持生产率大幅度提升自己：问题半自动预警信息、爆管高速 准确定位，人造点检作业量下滑 60% 综上所述；

耗电药耗避免浪费：自来水厂离心水泵直流变频空调、爆气自动化优化系统，綜合耗电较低 12%–20%，药品添加量增多 10%+；

急救应对起步：爆管、内涝、感染从原因维修转入提前就预演，应对死机時间还缩短 70%；

污水水的硬度安全可靠有效保障了：全步骤流程随时监控设备 + 超时推后预警系统，污水水的硬度标准率安稳 100%；

标准化管理数字8化升到：改用软纸台账格式、多设备人工客服电话往来账，保证信息驱动软件精致化化水务集团在运营；

防汛抗灾：强降水 - 内涝逼真，尽早安抚排出污水，升幅调低地市排水自然灾害毁损。

六、典型落地应用场景

大小型机都市全域旅游净水厂数子孪生平简介台（包括保障来源、净水厂、管道网、污泥、河流整体化监管）；

县级城乡一体化给水小数孪生（农村生活面积化给水，上百万千米管道网网络化核查）；

中大型市政管理生活水量正确处理厂罗马数字孪生（地底式 / 路上式生活水量厂艺智力网站优化）；

高新产业小区聪明水控制系统（化工业供电、再生水回收、污污水处理三合一化孪生）；

河域阿拉伯数字孪冷水网（跨区域内河水库、河流、调水公程联席运维）；

新苑小区首次集中供暖智慧型孪生管理电商平台（住建、水厂实行管理高多层集中供暖的安全）。

七、与传统 SCADA、可视化平台核心区别

相对项 传统 SCADA / 二维摄像头 传统数据库交互式大屏幕 智能化水务集团数子孪生软件系统

空間体现 二维图样，地窖管路不内见 二维数据表格，无空間拓扑结构 二维 1:1 全景图 + 地窖管网的剖切，全空間可视

逼真工作能力 无逼真，仅之后看数据报告资料 无推演，仅数据报告资料展览 混流式水轮机、鑫霖环保、内涝、漏损多对模型逼真预演

分析判断专业能力 机械故障问题进行后告警 统计分析历史资料数据表格，无预估 AI 推后预估机械故障问题、漏损、的积水情况、水体质量起伏

真假开环控住 仅监控，不了无线调用 纯动态展示，无控住作用 虚似网络平台快捷下发文件控住标志位，真假一体化开环控住

债务精深化 仅数据监测定位点，无删改环保产品绘图 无环保产品台账怎么做格式锁定 BIM 精深环保产品绘图 + 全生命图片周期时间债务台账怎么做格式

八、系统部署模式

私有化本地网网推广：大一些的水利国际公司、市里工作平台，安会云主机本地网网IDC机房，资料安会可控性；

混合着云工作部署：感应数据信息非中心上云，中心业务部网上保存；

SaaS 轻细化部署安排：县级、小行污水厂，qq云网站出租，低利润迅速的上线了；

POS机终端门店使用：指导公司大屏显示、PC 360网页端、电话 APP、平面、AR 检修POS机终端门店。

九、安全体系配套

线上平安：工业化的防腐墙、网闸隔开工控设备内网与网络平台外网；

数据报告资料健康：数据报告资料读取储存方式、等级应用权限、方法日记全线留痕；

工控设备安会：跨网设定指令英文校正、操作方法的审核规则，解决办法误操作的可能方法的；

等保合规管理：能够满足水务公司行业领域内容防护等级保护区保护区 2.0/3 级规则。