数字孪生，重塑水厂运营新格局

——“众智鸿图作为城市基础设施智能化综合服务提供商，以地理信息科学、时空大数据、人工智能为核心能力，长期深耕于燃气、供水、排水等城市基础设施生命线领域及港口、园区等工业领域，致力于为城市稳定运行与高效发展提供坚实保障。”

水，是滋养城市运转、维系民生福祉的核心资源，自来水厂为千家万户输送洁净甘醇的生命之源，污水处理厂则守护着水环境的循环健康，共同维系着社会的稳定与发展。然而，在气候变化、城市扩张和公众环保意识提升的背景下，它们面临着水资源波动、污水量增质杂、设备效率偏低、管理需优化及水质监测待加强等挑战。同时，政府持续完善环保政策体系，出台了一系列行业标准规范，以此推动水厂进一步提升运营水平和污染治理能力。

作为中国领先的基础设施智能化综合服务提供商，众智鸿图基于AI+数字孪生+GIS+IoT打造智慧水厂数字孪生系统，赋能水厂数智化运营，为城市水资源的高效利用和可持续发展保驾护航。

解决方案

众智鸿图智慧水厂数字孪生系统深入水厂管理业务场景，构建起覆盖水厂运营全场景的智慧体系。通过全场景态势分析，实时掌握厂站整体运行状态；以全生命周期设备管理，实现设备从采购到报废的精细化管控；借助全工艺模型仿真，精准模拟生产流程并优化工艺参数；依托AI+智慧模型应用，为决策提供智能支撑；结合虚实融合运维培训，提升人员专业能力与应急处置水平；再加上全方位安防保障，筑牢厂站安全防线。从设备、人员、安全、运营等多个维度发力，全方位赋能水厂实现智能化、高效化、安全化运营。

· 全场景态势分析

基于孪生底座，对水厂及周边环境、构筑物进行三维仿真显示，并集成设备资产、设备运维巡检、视频监控等系统数据，对水厂运行态势进行综合监测，结合丰富的可视化分析手段，对污水排放量变化趋势、出厂水质达标情况、运行能耗等关键指标进行可视化分析，辅助管理者精确掌控水厂运行态势。

· 设备全生命周期管理

以设备为核心、工单为主线，实现厂区设备全生命周期管理，覆盖设备库存、台账、巡检、维修和保养等环节。基于1:1三维孪生水厂模型，支持设备定位、运行状态监测、关键设备的部件级拆解与组装分析，为设备配置优化、维护改造及运行可靠性提升提供数据支撑。

· 全工艺模型仿真

依托物联网、视频识别、机器学习等技术，建设水处理工艺优化与自动控制系统，动态模拟取水、过滤、加药、污泥、送水、超滤膜系统等水处理工艺，提供水质监测、设备管理、自动巡检、专家诊断、应急调度等功能，实现对制水全流程进行模拟、监控、诊断、预测和控制，保障稳定生产和节能减耗的管理目标。

· AI+智慧模型应用

构建适应原水变化复杂场景的AI精确加药/曝气模型，采用“前馈+模型+反馈”的多参数控制模式，实时计算药剂投加值/曝气量，输出投药量/曝气量的推荐值，控制泵组电机，阀门，实现“按需加药”“精准曝气”。

· 虚实融合运维培训

AR/VR巡检：基于AR增强现实、VR虚拟现实技术，采用手机、VR眼镜并结合5G技术来开展可视化巡检，帮助巡检人员及时了解设备状态、实时记录反馈和异常自动派发工单，并且实现运用远程专家诊断系统帮助一线人员快速处理问题。

三维漫游：借助三维数字人漫游技术，员工可沉浸式体验厂站环境与各类场景。对于应急预案演练，能模拟多种突发状况，让相关人员在虚拟场景中熟悉处置流程、提升协作能力；针对新员工培训，可直观展示厂站工作内容、设备操作规范及日常巡检要点，帮助他们快速了解岗位要求、掌握工作技能，有效提升培训效率与效果。

· 全方位安防保障

基于高清视频监控系统，融合人脸识别、指纹识别和车牌识别技术的智能门禁系统，在孪生水厂中实现视频监控、门禁管理、电子围栏、设备监测和人员管控的一体化集成。通过AI技术实时识别未佩戴安全帽、人员闯入和跌倒等异常情况，建立监控-报警-诊断-处置的联动应急机制，提升水厂安防管理的集约化和智能化水平。

方案亮点

· 全场景秒级加载渲染

提供丰富多彩的三维特效，如管线动态光照、管线中水流或气体等流动、雨雪、喷水、火焰、消防灭火、阴影特效、水面特效、泛光特效等环境特效，实现高逼真实时渲染效果。同时，基于多层级三维瓦片组织与动态更新机制、多维约束的细节层次算法、融合瓦片调度等技术，实现大规模场景秒级加载，不受数据量限制。

· 全空间物联感知监控

数字孪生的应用能够真正意义上实现全厂感知的立体化可视化，汇聚各类物联感知设备数据，实时监测各工艺段流量、压力、液位、水质等要素的运行态势，对流量异常、压力异常、水质未达标等异常情况进行实时预警，辅助管理者综合掌握生产运行态势。同时可基于感知信息开展协同控制，实现虚拟世界与现实世界的互动。

· 多生产过程模拟仿真

众智鸿图基于对供排水行业深入理解和探索，开发了一系列业务模型，结合感知数据和业务运行数据，对实际业务开展过程进行模拟仿真，实现历史回溯、实时仿真运行、未来模拟预测，赋能孪生世界和现实世界的协同工作。