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

聪慧水业公司号码式孪生是以 GIS+BIM 三维空间模型制作、自动化物高速联网、水射流仿真软件、AI 大统计数据、城市热力图交通操控为内在技术设备，对大城市全水业公司物理性的设施（水质大水库、日常自来废水操作厂、自来水管官网中、第二次自来水管、污废水储存厂、雨排官网中、抽水站、河流、内涝控点）融合1:1 高的精密度、实虚城市热力图交通此次的号码式镜象，接通 “水质 — 制水 — 输液 — 水 — 污废水储存采集而来 — 操作 — 排放出” 全寿命周期性前馈方法，推动可视、可测、可仿、可预、实时控制一体机化自动化水业公司渠道。

解决行业传统痛点

地下层管网工程看出不来、摸不清，爆管漏损摸排等待时间久；

净水厂、闸门启闭机赖以生存手动维护保养，错误落伍发现、运维管理直接费用高；

供排水检修凭技术，顶峰皮肤缺水、高压、水耗居高不到；

污废水生产工艺调节作用粗放，药耗、热耗无意间浪费，出水出水水体质量波动性；

主汛期内涝、河流弄脏、暴雨无推迟推演，应急预案处理大招；

水业多系统化（SCADA、营业收入、监视器、工单系统）数据库孤岛，无非按照策略。

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）

示范区布设智能物接入情绪识别机，实现水务公司 “脑神经无线网络”，一致性标化数据表格提交（MQTT/4G/5G）：

水源地 / 河堤：水位线计、降水量站、水体监测多基本参数感应器器（pH、氟化物、COD、降解氧、电导率）、雷达天线测流、视频播放 AI 水体监测识別；

自来水管厂：进出库水水质检测仪盘表、总流量数据、余氯、投加总流量数据、潜水泵振动幅度大 / 高温 / 用电量、凝固池水的硬度、气动阀门油管压力、PLC 有效变频控制柜；

供电系统供电管道：气压涡街访问量计、涡流访问量计、DMA 区域监测站系统仪、的噪音漏损监测站系统仪、自动化远传家用水表、分次供电系统中冷器液位 / 出水量；

排水管 / 污水处理厂：管道网液位、抽水站潜水泵壮态、格栅价格、暴气池 DO、厌氧颗粒污泥浓硫酸浓度、网上 COD、有害气体探测；

协助探知：720全景拍摄头、AR 巡回检查移动终端、无人问津机弯曲婚礼摄影、气象学站（下雨量、气溫）。

2. 网络传输与边缘计算层

高速传输：金属、5G、LoRa、工业化的网关，基本保障毫秒级数据显示传回；

角处算起：角处小盒子本土预正确处理失常数值、AI 漏损区分、视頻人侵监测，改善云存储阻力，断开连接本土平缓数值。

3. 数据中台层（系统大脑，数据融合核心）

统一的连入、擦拭、存贮、制理全层次异构数据文件，挣脱消息孤岛：

的空间底材数据文件：GIS 地貌、FDA监督管理局拓补、BIM 主设备3d沙盘模型、实景拍摄倾角拍照、地底线管坐标值；

实无时无刻序数值：气压、数据流量、土质、产品作业秒级 / 几分钟级时序库；

业务范围静态信息信息：水电厂图样、热力管道材料做、管经、气动阀门台账格式、专用设备定检人事党案、用户组水人事党案；

外部结构溶合数据表格：气象局将来、雨量雷达探测、成市地理位置标高、排水经营、河堤水文学时代；

资料业务能力素质：规范 API、资料共享软件、授权隔开、资料脱敏、水利因素计算的传奇引擎（漏损率、产供销差、单吨水耗电量）。

4. 数字孪生渲染与仿真引擎层（三维可视化核心）

安装真假投射效果图渲染支撑架，实现目标静态变量模型工具 + 日常动态统计资料对接：

三维建模体系

地面应用场景：实景图三维立体（没有电脑倾斜度攝影）、水电站、工业区施工；

地埋商场官网中的：GIS 官网中的三维图像拉长，兼容地埋商场层次剖切如何查看深埋管道；

厂站精致细密化 BIM：高压泵、水解酸化池池、伐门、投药系统 1:1 精致细密化组成建模，可选择实现内外组成；

实时数据绑定

通风管道、离心水泵、中冷器、调节器器自动的关联绑定公交实时数据统计流，状态下出现变色警告（平常绿色健康、问题黄白色、机械故障橙红色）；

水务集团专业性模仿3d模型（目标对比分析化业务能力）

供电污水管道水防真：摸拟出水量、流量数据、停水关阀作用范围之内；

漏损粘附防真：管路爆裂后流水粘附、淹水范围之内推演；

污水处理生化学工艺技术沙盘模型仿真（ASM 可溶性生活污水沙盘模型）：模拟仿真暴气、生活污水沉降、环境质量变；

中小城市内涝 / 洪灾衍变模仿：通过降水量动态数据分析预测排水基准点、深度1、沉入时限；

破坏物向外分散仿真模以：将污水溢流式、河堤污水排放向外分散文件目录模以；

等交互特性：随心所欲国际漫游、1层面巡查、AR 全景放大、距离感 / 通径 / 埋深量测、剖面剖切、三维模型一人提示框查数据表格。

5. 业务应用层（面向水务全业务功能模块）

分集中供热、城市污水排污、水影视资源、紧急调度系统、运维服务治理、一体化行驶舱6大业务领域领域。

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

宏观政策总览全区供水公司运作完成指标，大屏广告web3d展示英文：

水源保护区总库容、自来水厂总制的水量、官网中月均负压、产销量差漏损率；

废水日操作需求量、出水出水达到率、水电站在线播放用户、水体质量超标准告警总计；

机在线免费率、耗能汇总、订单搞定率、板块加水功率因数补偿热电厂图；

多向度指标值下钻，点击进入区城直至供水管道 / 水电厂子场面。

模块 2：原水 / 水源水库数字孪生

水库钓鱼三维图像实景图、库容 - 潮位的身材曲线时时连动；

水文学监测数据、雨量入仓用户流量时时监视；

四预专业能力：天气实况（来水估计）、预警信息（低液位 / 溢洪）、预演（泄洪推演）、应急预案（任务调度预案模拟系统）；

多大水库协同调度系统逼真，后勤保障大都市污水稳定性供求关系。

模块 3：自来水厂工艺数字孪生（净水全流程仿真）

所覆盖格珊 — 沉淀物池 — 过滤系统 — 紫外线灯消毒 — 清池子 — 送潜水泵房全工艺流程：

二维生活区运动，超链接同样设备察看实时路况工作技术指标；

加工制作工艺 互通仿真模型：浑浊度提高手动模以改变二沉池剂加药系统量；

高能耗自动化研究分析：单吨水充电量、离心水泵交流变频SEO优化模型模拟；

投药电脑自动调优，减小药耗、保持稳定水流余氯；

机器精准预测性运维：通风机、抽水机机械振动、高温 AI 浅析，申请预警机制滑动轴承变形、泵体告警。

模块 4：供水管网孪生与漏损智能管控（核心价值模块）

地面管网的三维空间数据可视化：等级展览市政管理干管、苑区管道、的阀门、智能消防栓、监测方案点，使用地面剖切观察；

DMA 设计布局柔性化化管控：3d分人格独立剂量设计布局，实时路况折算半夜最少国内流量，自动化分辨隐性漏损；

爆管高速定位手机：压力值下降、热度变异、噪音污染评估多源 AI 融成，10–15 半个H固定爆管控点（过去人工成本 4 H之上）；

停水影响到预演：关阀模拟机，电脑自动输出精度停水名流家和、消费者请单，提早消息提醒停水告知书；

管线水力发电模仿：高点使用水压不平衡量检修，自動可以调节增压泵房，消去高层住宅非高压的问题；

多次给水一体机化监测：住宅小区储水罐液位、水量、消毒剂生产设备线预警信息，遏制多次空气污染。

模块 5：污水厂 / 排水管网数字孪生

污水处理厂 BIM 精密孪生，生物化学池溶于氧、污水质量浓度动态数据交互；

新工艺仿真模型优化系统：智力上下调整芬顿反应新风量，大大拉低芬顿反应耗电量；

泡水供电量预侧：早顶峰、汛期泡水冲击性预知，分批进行调节技术；

排水管管道工程液位即时检测，管道工程沉积监测；

防涝水电站整合调度室：降雪目的前后排空管道网，提高污水；

污水排放底滤模拟：特别降雨量下底滤破坏条件推演，辅助软件绿色应急指挥。

模块 6：城市内涝与水环境孪生管控

城区厂区地形设计标高三维图像仿真模型，积液工位实时交通标注；

强降水合体内涝模仿：发送未来的 24 个钟头强降水量，养成众位段肾积水深入、长期精力；

河堤饮用水、排污许可证口网络监控设备，污染问题源追根追综；

防汛防台推演：河堤低水位增长、堤坝危险信息可视化，辅助性防汛指引。

模块 7：智能运维与工单闭环管理

全固定资产记录表数字6化：管道铺设、抽水泵、调节阀、智能仪表全一生时间档案资料；

AI 半自动告警分类微信推送（大显示屏、PC、平果手机 APP）；

告警快速一键转为检修 / 维修培训客户订单，自动化派单至基站维护鑫霖环保；

AR 直播图检查：小米5手机 / AR 眼镜针孔摄像头全景附加管网工程、装置大数据，直播图高速 检查；

维修保养记录时间、零配件仓库、生产设备修改时间智力日历提醒。

模块 8：应急指挥调度子系统

一体机化水务公司应急方案闭环控制，覆盖住爆管、水的硬度水污染、内涝、山洪、的设备重大事件错误代码：

应急预案事件真相立体标绘，定时调用近郊实时监控摄像头图片；

多种应急处置工作预案模型模拟预演，对照各不相同运维方案怎么写效率；

员工、报修机动车辆、应急物资成本统一性指挥调度；

妥善处理全操作过程留痕，自动化导出紧急救援复牌该报告。

模块 9：营收与用户用水分析

示范区智力自来水表用自来水供热公司图，认别高耗水、越来越偷水用户名；

区域划分用水量负荷率预估，支持力自来水厂产值筹划；

产供销差自行计算成本，系统分割产品定位漏损、偷水、压力容器检验不确定度来历。

四、核心支撑关键技术

GIS+BIM 融合三维建模

GIS 有着地区污水管道地方拓补，BIM 实现目标厂站专用设备精准预制构件建模方法，倾斜度拍摄建设实景图基座，满足地面上地下室混合式化多维分析。

水务多物理场仿真引擎

污水管道管道水建模 、污水管道血生化建模 、水动力机内涝建模 ，是数字9孪生辨别于普通级可视化统计数据系统的关键，保证 “逼真判断” 并不是仅 “体现统计数据”。

水务行业 AI 算法库

漏损快速精确 AI、水的质量失常預测、机器故障问题預测、自来水用电负荷預测、短视频 AI 侵扰 / 水的质量快速精确。

实时时序大数据平台

上百万级感应器器秒级资料表格内存、高高并发实时监控求算，保证三维图场地资料表格同时进行无推迟了。

物联网标准化接入网关

兼容 PLC、几大类水源 / 总流量仪表盘、远传家用水表、工艺拍摄头，不可定制化开发建设尽快交接水准设配。

数字孪生虚实闭环控制

人体主机网上平台发放检修信息，远程访问管控水泵电机、调节阀 、投加机 ，保证 “人体主机仿真技术 — 信息发放 — 物理学机 进行 — 数剧发送校准建模方法” 开环。

五、系统核心应用价值（量化落地成效）

管道工程漏损极大减少：DMA 分区域 + AI 漏损判别，综合性漏损率缩减 15%–30%，极大减少水网络资源浪费资源；

售后转化率升幅加强：机械故障自主应急响应、爆管尽快手机定位，人工控制维护保养岗位量急剧下降 60% 左右；

耗能药耗节约资源：净水厂抽水机交流变频、水解酸化智能化调整，综和耗能下降 12%–20%，化学剂加药系统量以减少 10%+；

应激处治大提速：爆管、内涝、污染破坏从压制管道维修改为延期预演，处治回应的时间减短 70%；

水源的安全质量保障：全工作流程实时时间实时监测 + 超时分批监测，水源合格率不稳定性 100%；

管控数子化更新：充当纸书账表、多操作系统机器往来账，保持数值安装驱动柔性生产化水利运营的；

防汛抗灾：下雨 - 内涝模仿，分批正确引导排水管，较大削减地方的积水情况气象灾害毁损。

六、典型落地应用场景

大规模以上地方全域旅游水业加数孪生平简介台（复盖饮用水、水电厂、污水管道管等、污水管道、河道治理模块化化管理工作）；

县级村镇供排水管罗马数字孪生（村口面积化供排水管，上万公里远供水管道聚集政府监管）；

超大公路工程废废水治理 厂罗马数字孪生（地埋式 / 上式废废水电厂的工艺自动化优化系统）；

企业产业基地区中国智慧水设计（产业集中供热、清水使用、废渣治理 集成化孪生）；

河段金额孪凉开水网（跨区城水库钓鱼、河堤、调水项目 合力车辆调度）；

名流家和四次集中供热中国智慧孪生监督管理app平台（住建、水务公司全部统一监督管理多层集中供热安全可靠）。

七、与传统 SCADA、可视化平台核心区别

对照项 一般 SCADA / 二维监控录像 普通型数据显示可视化管理大显示屏 才智供水公司号码孪生设备

区域个人余地显示 二维cad图纸，半楼顶输油管线不看得出 二维统计图表，无区域个人余地拓扑结构 3d 1:1 三维全景 + 半楼顶管线剖切，全区域个人余地可视

模拟模拟模拟力量 无模拟模拟模拟，仅后来看资料 无推演，仅资料鑫霖环保展示 来说水力、工艺设备、内涝、漏损多对模型模拟模拟模拟预演

判断技能 问题产生后告警 核算史上统计数据，无预估 AI 推后预估问题、漏损、的积水情况、水体动荡

紧脉结合开环的操纵 仅数据监测，不可能qq远程调度室 纯体现，无的操纵程度 虚拟软件机构支持一键颁发的操纵指令表，紧脉结合联动性开环的操纵

债务精深化 仅监测网控点，无完整篇设施建模 无设施清单表格有关 BIM 精深设施建模 + 全活力的周期债务清单表格

八、系统部署模式

私有化当地网堡垒机被部署：小型水务集团公司集团公司、省级app，安全管理游戏服务器当地网通信机房，数据源安全管理控制；

混和云堡垒机被部署：感知力动态数据边部上云，价值体系渠道本市内存；

SaaS 轻细化安排：县域经济、中型污水厂，苹果云软件平台电脑，低投资成本加快登录上线；

移动电子设备支持软件：指挥者主大屏幕、PC 网页页面端、的手机 APP、平面、AR 安全检查移动电子设备。

九、安全体系配套

网咯很安全：工业园消防墙、网闸防护隔离工业控制内网与平台网站外网；

数值安全可靠：数值读取贮存、定级权限设置、进行日记过程留痕；

工控设备稳定：跨网操控提示检定、的操作方法审批制机能，解决办法误的操作方法；

等保健康：要求水业业信心健康档次保护的 2.0/3 级规定。