走进福州首个数字孪生水厂

依托超精细三维数字化复原，飞凤山水厂搭起了一座数字水厂。记者 陈暖 摄

“供水量更大，水质更洁净，还有了更聪明的制水大脑。”今年9月，仓山区建新镇的飞凤山水厂二期扩建及深度处理改造工程并网通水，成为全省规模最大的深度处理工艺水厂。与此同时，全市首个高度镜像化的水厂数字孪生系统也在此惊艳亮相。

混凝、沉淀、过滤、消毒……厂区内，各道制水工序井井有条；电脑里，等比复刻的3D水厂同步更新数据。依托超精细三维数字化复原，接入多维实时动态数据，飞凤山水厂的综合调度大楼里，搭起了一座与现实水厂一模一样的数字水厂。如今，每日有近30万吨水从这里出发，送往千家万户，润泽民生。近日，记者走进更新升级后的飞凤山水厂，探访“智慧大脑”的奥妙所在。

数字孪生 水厂一图尽览

飞凤山水厂数字孪生系统中，几座等比缩小的构筑物整齐排列，水厂内部布局跃然眼前；轻轻一点，实时水质、机器设备状态等要素信息便汇集于“水厂一张图”模块，生产情况尽收眼底……日前，记者来到飞凤山水厂，调度中心的工作人员正坐在电脑前仔细查看、调试数据，确保这座数字水厂与现实水厂“分毫不差”。

“2020年飞凤山水厂二期扩建及深度处理改造工程一启动，我们就锚定了建设智慧水厂的目标。”项目负责人郑源告诉记者，为了确保数字水厂和现实水厂的运行情况完全一致，项目在设计阶段就引入BIM（建筑信息化模型）技术，现实中的水厂与系统里的数字水厂，都以BIM模型为基础建设。“一母同胞”的搭建方式，让两个水厂无论是地面上的建筑体，各流程的生产设备，还是深埋地下的管道系统，全都如出一辙。

有了一模一样的载体，还要有实时互通的数据。郑源介绍，水厂内安装了超过300个传感器，能将水厂运营中的视频监控画面、设备运行情况、水质、流量与压力等多维实时动态数据传回“大脑”，统一分析调度。在保障两个水厂运行一致的同时，实现水厂各个关键工艺及运维节点的精细化控制，让数字孪生水厂名副其实。

“以前水厂业务数据、生产监测数据等数据分属不同系统，日常使用中要反复切换窗口。现在有了高度集成化的‘水厂一张图’，一个页面就能查看水厂内设备资产信息、实时运行数据、维护数据及安防视频监控画面等各类数据，操作更简单、也更直观了。”谈起数字孪生系统，工艺技术组班长严舒芯竖起大拇指。

全天候监管 供水安心无虑

工作人员们一路小跑来到絮凝沉淀池，观察水面和设备运行状态，确认无误后前往深度处理厂区，依次查看16个观察池……这是记者在智慧大屏的“线上巡检”板块看到的画面。

“智慧大脑”里，运筹帷幄的“水厂一张图”，让工作人员可以在一个页面里了解制水全过程的实时动态数据。而“线上巡检”功能，则实现了足不出户的安全监管。

郑源介绍，“线上巡检”功能接入了厂区内的生产设备和监控数据，实现模型画面与现实监控画面以及实时运行数据的有机结合。巡检人员在大屏前轻轻一点，“数字眼睛”便根据系统设置的巡检路径，对路线上的生产工艺状态及重要设备进行巡检。

“以前专职人员每4小时就要进行一次巡检工作。现在有了线上巡检系统，可以做到每小时都巡检一次，在提高巡检频次、保障供水正常安全的同时减少人力。”郑源介绍，配合原有的人工巡检，如今，线上线下双保险的巡检工作进一步保障了水厂供水安全。

制水过程安全加码，取水地的水源安全也得到了保障。

设定巡检路径、实时传回水源地数据……为了保障水源地的水质与取水安全，飞凤山水厂正紧锣密鼓在取水泵房布置无人机和机场，控制无人机前往水源地进行巡检，将巡检画面实时回传至“智慧大脑”，分析研判水源地的水质安全情况并提供处置方案，从源头保障供水安全。

智慧赋能 水务统筹管理

水厂里各个生产环节的精益求精，是为了在起点做好供水保障。如何在供水终端保障百姓日常用水？水厂的运营管理面临着更多挑战。

“针对供水上游和下游的业务管理，我们基于网页端与移动应用搭建了水厂智慧运营管理平台，让员工随时随地参与业务管理。”郑源介绍，从前，生产管理分属不同平台，只能通过线下协调沟通，操作流程较为繁琐。

如今，登录水厂智慧运营管理平台，运行管理、设备管理、安全管理等业务一应俱全，水质数据、水量数据、药耗数据等水厂生产、运营信息一目了然，工作人员随时随地都能在线上远程管理业务。

“接下来，我们将继续开发飞凤山水厂数字孪生系统的更多功能，让水厂供水更加安全、高效、节能，并同步升级、推广水厂智慧运营管理平台，让水务统筹更加便利。”郑源说道。

“我们还将持续激活数字动能，打造可复制的水厂智慧运营管理经验，将相关平台和经验推广应用到更多水厂和水司工作中，打造数字水务福州样板。”福州水务集团相关负责人表示，未来，“智慧大脑”的“脑容量”将持续扩容，让“智慧之水”“幸福之水”汇入千家万户，为福州加快建设现代化国际城市贡献力量。（见习记者 吴桦真）

来源：福州日报