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

聪明水利数字式6孪生是以 GIS+BIM 3D设计、自动化物连接wifi、像流体一样模型制作、AI 大统计数据、及时调控为主导系统，对地区全水利热学的设施（水质水利枢纽、供排水口公司厂、供排水口公司管线、四次供排水口公司、城市污自来水厂、排水口管线、水电站、河堤、内涝控点）建设方案1:1 高的精密度、实虚及时此次的数字式6iso镜像，疏通 “水质 — 制水 — 通水 — 冲水 — 城市污水减排收录 — 处理 — 减排” 全人生周期性闭环控制维护，保证 可视、可测、可仿、可预、实时控制整体化自动化水利网上平台。

解决行业传统痛点

地下隧道供水管道看可见、摸不清，爆管漏损清查耗费久；

净水厂、污水处理厂依附人工处理点检，错误有一定的滞后性遇到、基站维护成本低高；

集中供暖指挥调度凭经历，时段皮肤干燥、高压低压、水耗居高不止；

污泥生产技术调节作用粗放，药耗、热耗白费，出液水质检测振幅；

主汛期内涝、河道治理的污染、洪涝无延期推演，应急指挥防范主动；

水务公司多体统（SCADA、销售额、监控摄像头、订单）数据表格孤岛，时未統一行为。

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）

全域旅游布设智能物接入探知机 ，构筑水厂 “神经系统线上”，统一化标准规定化信息提交（MQTT/4G/5G）：

水资源 / 河堤：水位线计、降水量站、水污染多参数表感应器器（pH、氯离子、COD、溶解度氧、溶解性总固体）、统计测流、视频播放 AI 水污染辨识；

污水厂：进库水水体质量汽车仪表盘、数据联通流量、余氯、投加药剂数据联通流量、循环水泵运动 / 温 / 水耗、石雕文化斜管沉淀池溶解性总固体、调节阀 开启度、PLC 的电控箱；

集中供热污水管等：经济压力涡街2g涡轮流量计、电磁感应2g涡轮流量计、DMA 分离监测网系统仪、噪音污染漏损监测网系统仪、智慧远传压力表、二级集中供热汽车水箱液位 / 压力；

出水 / 污废净水厂：管网工程液位、水电站高压泵工作状态、排水槽、水解酸化池池 DO、淤泥氨水浓度、同屏在线 COD、恶臭监测系统；

帮助情绪识别：内景摄像机头、AR 安全巡检POS机终端、没有人机对战倾斜度摄影师、天气站（降雨量量、平均温度）。

2. 网络传输与边缘计算层

发送：金属、5G、LoRa、化工业网关，的保障毫秒级数据库传送数据；

边部计算方式：边部苹果盒子当地预净化处理错误数据源报告、AI 漏损面部识别、视频播放攻击应急响应，改善苹果云心理压力，掉线当地转码数据源报告。

3. 数据中台层（系统大脑，数据融合核心）

保持一致组网、洗掉、存放、管治全空间维度异构数据问题，敲碎问题孤岛：

面积肌底数剧：GIS 植被、污水管等拓扑结构、BIM 系统三维图像类别、全景图偏移摄影师、半地下地埋管地图坐标；

实即时序大数据：经济压力、国内流量、水的质量、装备电脑运行秒级 / 多分钟级时序库；

金融业务空态统计资料：水电厂加工图纸、管金属材质、外径、闸阀台账格式、机器设备设备维护文件、移动用户清水文件；

外面结合动态数据：气象局将来、降雨量统计、旅游城市地形类型标高、污水排放批准、河堤水利历史文化；

的数值文件产品水平：全部统一 API、的数值文件信息共享、权限设置要进行隔离、的数值文件脱敏、水务公司指标体系算搜索平台（漏损率、产销量差、单吨水用电量）。

4. 数字孪生渲染与仿真引擎层（三维可视化核心）

建立虚实结合镜像草图大师渲染托架，实现了空态模式化 + 动向动态数据连动：

三维建模体系

地之上景象：街景立体（无人值守机倾角摄影师）、水电站、作业区房建；

下水道热力供水管道：GIS 热力供水管道3D拉伸运动，支持系统下水道逐层剖切查验深埋的管道；

厂站精准 BIM：自吸水泵、水解酸化池、调节阀、投药设施设备 1:1 精准组件模型工具，可鼠标单击发展组织空间结构空间结构；

实时数据绑定

管路、离心水泵、水厢、调节器器自主邦定时实数据显示流，壮态变暗应急响应（日常环保、出错淡黄色、系统故障蓝色）；

水务公司职业模板制作模板（关键差异化经营化力量）

给水污水管等水逼真：虚拟水管打压、人流量、停水关阀影响力规模；

漏损粘附仿真模拟：管路崩裂后流水粘附、淹水的范围推演；

工业废水生化学工艺设计逼真（ASM 活性氧工业废水模型工具）：模拟仿真爆气、工业废水沉降、土质变动；

城区内涝 / 洪水灾害演变模拟仿真：搭配强降水数剧预计结水节点、长度、被淹时间表；

造成的排放物发展模拟系统：废污水过滤管、河流外排发展方法模拟系统；

通讯水平：放任慢游、首先感觉检修、AR 全景图累积、的距离 / 管子尺寸 / 埋深量测、剖面剖切、三维模型单个弹窗广告查数值。

5. 业务应用层（面向水务全业务功能模块）

分供水公司、废污水室外排水、水材料、应急服务管理系统调度、售后服务管理、一体化驾车舱九大行业区域。

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

外部经济总览全省水厂程序运行评价指标，大显示屏web3d风采展示：

地下水总库容、自来水厂总制用水量、管道工程差不多水压、产供销差漏损率；

废水日操作量、留水考核标准率、水电站迅雷在线次数、水质监测重金属超标告警数据统计分析；

设施在线播放率、万元产值能耗调查统计、客户订单已完成率、区域环境污水容载供热公司图；

多样化空间招生指标下钻，点击事件位置直通污水管道 / 净水厂子情境。

模块 2：原水 / 水源水库数字孪生

干渠三维图像实景图、库容 - 水位高低曲线拟合即时协作；

水利污染监测、暴雨入库流程人流量随时摄像头监控；

四预本事：予报（来水預测）、监测（低三峡水位 / 溢洪）、预演（泄洪推演）、工作预案（生产调度计划模拟仿真）；

多大坝联动运维仿真技术，保护省会城市自来水可靠实现供给充足。

模块 3：自来水厂工艺数字孪生（净水全流程仿真）

包括喷淋喷嘴 — 沉积池 — 过滤装置 — 杀菌 — 清多角水池 — 送循环泵房全工艺设计：

三维空间工厂徜徉，打开网页多个机 看到雷达回波图作业基本参数；

工序联动机制逼真：电导率上升全自动模拟网修改水解酸化池剂加药量；

耗能智力剖析：单吨水充电电流量、水泵电机变频式系统优化仿真模型；

投加自动化优化系统，缩减药耗、保持稳定喷水余氯；

专用设备预测深入分析性养护：高压离心风机、自吸泵振动幅度大、高温 AI 深入分析，提前较长的时间来准确的警告出地震的发生警告滚针轴承刹车盘磨损、泵体错误代码。

模块 4：供水管网孪生与漏损智能管控（核心价值模块）

地埋式隧道官网中3d交互：层次分割展示会市政公用工程干管、花园小区排水管、电动阀门、消防栓、数据监测站，认可地埋式隧道剖切查阅；

DMA 系统分割精明确责任化处理：3D区分自己检定系统分割，时实算起凌晨世界最大国内流量，手动识別隐性漏损；

爆管加快精准定位：工作压力减低、客流量突变率、燥声监测技术多源 AI 融和，10–15 30分钟固定爆管测点（传统艺术人工控制 4 小时内往上）；

停水影晌预演：关阀摸拟，全自动输入停水活动、粉丝明细清单表，推后微信推送停水通知怎么写；

管道工程水能力模以：出行高峰用纯净水压力差动平衡调度系统，自动化调控增压水电站，排除管理层低电压困难；

多次集中供暖分立式化监察：新苑小区副水箱液位、压差、紫外线灯消毒机械设备百度在线预警系统，严防多次严重污染。

模块 5：污水厂 / 排水管网数字孪生

污水排放厂 BIM 用心孪生，生化学池水解氧、淤泥浓硫酸浓度动态性交互；

方法模仿整合：智慧调整芬顿反应风口尺寸，幅宽上下降芬顿反应耗能；

泡水加热器端差估计：早高锋、雨期泡水挑战判断，提起调节工艺设计；

雨排热力管道液位立即评估，热力管道结石的形成预警信号；

防涝泵房联席任务调度：下雨前提条件最先空管网的，限制积水怎么办；

污废水溢出防真：极端天气暴雨下溢出生态破坏范畴推演，手游辅助环保节能紧急。

模块 6：城市内涝与水环境孪生管控

中小城市地貌类型绝对高程立体模形，积水怎么办工位公交实时标上；

降雨量量藕合内涝仿真技术：导入未来发展 24 个小时降雨量量量，摸拟各派段污水深浅、保持准确时间；

河堤污水水质、污水处理口同屏在线监测，空气工业废气产品追溯搜寻；

防讯推演：河道治理地下水位回升、河堤安全风险数据可视化，帮助防汛指导。

模块 7：智能运维与工单闭环管理

全资本账表数字9化：途径、泵、调节阀 、设备全生命是什么时间档案存放；

AI 智能告警等级分类微信推送（大显示屏、PC、苹果六手机 APP）；

告警系统自功出现维护保养 / 抢修客户订单，自功派单至基站维护员工；

AR 环境运维：微信 / AR 太阳镜实景拍摄放大管网工程、机械设备信息，环境快维保；

维修保养记录查询、零配件货源、装备调整频次自动化语音提示。

模块 8：应急指挥调度子系统

整体化水厂突发反馈控制，覆盖住爆管、水环境危害、内涝、洪涝、主设备严重故障问题：

突发事故处理事故立体标绘，自主调阅周遍监视视頻；

几套外理应急预案仿真模拟预演，可比性各不相同检修计划方案感觉；

员、抢修工作车、工程材料资原中国统一任务调度；

外理全的过程 留痕，电脑自动转换成紧急救援复牌统计。

模块 9：营收与用户用水分析

示范区智力家自来水表自来水电力图，掌握高耗水、无效偷水用户账户；

地方冲水负担预侧，承载污水厂产销量方案；

生产量差自然分摊，设计布局产品定位漏损、偷水、的计量误差值因素。

四、核心支撑关键技术

GIS+BIM 融合三维建模

GIS 承重大城市管线环境拓补，BIM 保证 厂站生产设备精致杆件建模方法，集中摄像创建实景拍摄基座，满足屋里地下隧道一身化可视化管理。

水务多物理场仿真引擎

管道工程水整治、脏水生物化学整治、水趋势内涝整治，是金额孪生其别于普通级信息可视化公司的重点，改变 “建模把握” 而不是仅 “展示英文数据信息”。

水务行业 AI 算法库

漏损辨别 AI、水体质量发现异常预计、设施设备告警预计、污水载荷预计、视频图片 AI 黑客入侵 / 水体质量辨别。

实时时序大数据平台

数百万级调节器器秒级统计资料文件存储、高连接数实时视频确定，保障机制3d场面统计资料同时无延迟时间。

物联网标准化接入网关

兼容 PLC、各项生活饮用水 / 人流量仪容仪表、远传自来水表、工业化的摄录头，就不需要设计定制开发更快的对接的水准生产设备。

数字孪生虚实闭环控制

虚拟软件网络系统公布文件任务调度指今，远控操控循环泵、单向阀、加量装置，体现 “虚拟软件网络建模 — 指今公布文件 — 物理上的装置强制执行 — 的数据传输调整对模型” 前馈。

五、系统核心应用价值（量化落地成效）

管道工程漏损变低：DMA 区分 + AI 漏损判别，综合管理漏损率削减 15%–30%，下降水教育资源节约；

基站维护错误率下跌提升自己：洛天依自主预警信息、爆管高效wifi定位，人工费安全巡检工作上量下滑 60% 上文；

能源消耗药耗节约资源：污水厂水循环泵变频柜、曝气池智慧简化，总体能源消耗降底 12%–20%，制剂加药量缩短 10%+；

应激处理加速：爆管、内涝、被污染的从普通攻击管道维修变成提起预演，处理卡死期限不但缩减 70%；

地表水防护的保障：全步奏随时视频监控 + 问题开始预警信息，地表水符合标准率安稳 100%；

控制金额化晋级：用于纸档记录表、多模式人力对账单，保证统计资料推动精密进一步细化供水公司运营推广；

防汛抗灾：暴雨 - 内涝仿真模拟，尽早宣泄排水系统，幅度降低了地区淹水地震灾害损害。

六、典型落地应用场景

大大中小型中国城市全域旅游自来水厂加数孪生平简介台（网络覆盖饮用水源、自来水厂、脏水管等、脏水、河道治理立体式化严格监督）；

县级城乡经济分散供热系统数子孪生（人们的批量分散供热系统，上万km管网的分散风险管控）；

大规模公路工程污水管道排放处里厂加数孪生（地埋式 / 在地上式污水管道排放厂施工工艺智力优化方案）；

第三产业居民小区聪慧水体统（工业品集中供暖、污水回收、污水外理立体式化孪生）；

珠江流域数字5孪冷水网（跨区域内水电站、河堤、调水工程建设合力指挥调度）；

别墅区首次供排水智慧网孪生系统化网站（住建、水务公司统一化系统化高多层供排水安会）。

七、与传统 SCADA、可视化平台核心区别

相比较项 过去的 SCADA / 二维网络监控 普普通通动态数据交互LED屏 智识水厂数字化孪生机系统

余地分享 二维cad图，地窖管道不可見 二维条形图，无余地拓补 二维 1:1 实景图 + 地窖管道工程剖切，全余地可视

防真技能 无防真，仅当场看统计数据分析 无推演，仅统计数据分析鑫霖环保展示 来说水力、工艺设计、内涝、漏损多类别防真预演

判断工作能力 常见告警会发生后告警 计算的历史记录统计，无预測 AI 提起预測常见告警、漏损、存水、污水水质价格波动

紧脉前馈 仅监测数据，难以手机远程系统调度 纯风采展示，无把握意识 虚拟技术服务平台一鍵下达把握汇编指令，紧脉连动前馈

资本柔性化化 仅监测网定位点，无详尽仪器型号 无仪器清单表格关联性 BIM 柔性化仪器型号 + 全生活时间是资本清单表格

八、系统部署模式

私有化网上谋划：中大型水务集團集團、省级工作平台，安全性高主机网上配电室，资料安全性高控制；

混杂云布署：视觉记忆数据分析外缘上云，关键业务领域网上手机存储；

SaaS 轻量分析召开会议：县级、中小型净水厂，苹果云软件租，节省成本费用高速 正式上线；

数据移动终端支持软件：指揮公司显示屏、PC 网页页面端、平果手机 APP、iPad、AR 维护保养数据移动终端。

九、安全体系配套

网上很安全：企业安全waf防火墙、网闸消毒工业自动化内网与机构外网；

统计资料安全保障：统计资料读取储存方式、等级权限管理、操作流程工作日志全部留痕；

工业管理防护：远程登陆管理汇编指令较验、操控报批缘由，以防止误操控；

等保正规：满意水务集团行业中信息内容防护等級维护 2.0/3 级要求。