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

知慧水业字母孪生是以 GIS+BIM 立体绘制、云科技网、气固两相流模型仿真、AI 大数据的平台资料、时实控制为目标技术性，对成市全水业力学场地设施（水源地地保护水电站、纯净净水厂、供电管道网、再次供电、废污水清理站厂、排污管道网、抽水站、河流、内涝基准点）搭配1:1 高计算精度、实虚时实导入的字母系统镜像，拨通 “水源地地保护 — 制水 — 输水管线 — 用热水 — 废污水清理站收藏 — 清理 — 尾气排放标准” 全寿命时间间隔开环监管，保证可视、可测、可仿、可预、可调分立式化智慧水业的平台。

解决行业传统痛点

地埋官网中看找不到、摸不清，爆管漏损摸排耗资久；

水电厂、污水处理厂依赖于人员点检，故障问题相位滞后看到、基站维护料工费高；

自来水调度中心凭工作经验，顶峰受冻、血压低压高、能效比居高至少；

污水处理工序调空粗放，药耗、能耗铺张浪费，喷水水体质量振幅；

防汛工作内涝、河流污染破坏、水灾无提起推演，应急指挥代理主动；

水业多模式（SCADA、净利润、监控器、工单系统）数据统计孤岛，就没有办法统一的决策制定。

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）

示范区布设云科技网认知系统，倡导水务集团 “精神手机网络”，統一的标准化作业动态数据传上去（MQTT/4G/5G）：

水 / 河流：潮位计、降水量站、饮用水污染多参数设置感测器器（pH、氧化还原电位、COD、溶化氧、浑浊度）、雷达探测测流、视頻 AI 饮用水污染识别图片；

污水厂：流动水水体质量仪器仪表、2g用户量、余氯、投加2g用户量、潜水泵机械振动 / 环境温度 / 万元产值能耗、奠定池浑浊度、单向阀调阀、PLC 调整柜；

供电供水公司管道：工作压力液位变送器、电磁感应热度计、DMA 区分数据监测网仪、嘈音漏损数据监测网仪、智慧远传智能水表、多次供电无塔供水设备水箱液位 / 水流量；

排水沟 / 废水厂：管网工程液位、泵房离心水泵情况下、防雨百叶窗、水解酸化池 DO、污泥干化渗透压、上线 COD、异味探测；

外挂觉察：360度全景镜头头、AR 维护保养最终、无人问津机倾斜度时尚摄影、气象局站（强降水量、最低气温）。

2. 网络传输与边缘计算层

传导：光纤传输、5G、LoRa、产业网关，保护毫秒级统计数据传输；

边沿来计算：边沿小箱子原生预办理无效参数、AI 漏损识别系统、短视频黑客攻击预警机制，得到缓解云同步工作压力，没网原生转码参数。

3. 数据中台层（系统大脑，数据融合核心）

全部统一联网、擦拭、存放、制理全纬度异构数据讯息，戳破讯息孤岛：

3d空间基低信息：GIS 地形区、污水管道拓扑结构、BIM 机 3d类别、实景拍摄倾斜角拍摄、地下室的管道座标；

实每时每刻序动态数据：学习压力、流量的、地表水、产品进行秒级 / 分种级时序库；

项目静止信息：自来水厂cad图、管材布料材质、外径、电动阀门台帐、装备维修保养人事档案资料、移动用户水人事档案资料；

冗余就结合数据源：气候天气实况、强降水声纳、市政植被绝对高程、排污口经营、河堤地质史上；

数剧贴心服务技能：中央集权 API、数剧电脑共享、应用权限隔離、数剧脱敏、水厂质量指标确定传奇引擎（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）

建设真假地址映射效果图渲染防尘盖，完成外部模式化 + 各式各样数剧协作：

三维建模体系

上景象：二维全景二维（無人与机器倾斜度专业摄影）、河水库、场区房屋建筑；

地窖通道官网中：GIS 官网中3D拉伸运动，可以支持地窖通道层次剖切浏览深埋管网；

厂站精巧 BIM：循环泵、水解酸化池池、闸阀、投加装备 1:1 精巧混凝土构件对模型，可点击率呈现内外结构特征；

实时数据绑定

排水管道、循环泵、上水管、调节器器自主绑定帐号实时更新信息流，的情形褪色预警机制（正常情况下粉红色、失败土黄色、机械故障粉红色）；

供水公司正规模仿模式化（核心区异同化力）

供排水管道工程水防真：模拟系统水联通流量、联通流量、停水关阀决定比率；

漏损向外扩散作用逼真：供水管道破损后河水向外扩散作用、淹水使用范围推演；

污水处理生物化技艺模拟训练（ASM 催化活性厌氧颗粒飞灰模式化）：模拟训练曝气池、厌氧颗粒飞灰沉降、水硬度转化；

城镇内涝 / 洪灾演化防真：紧密结合下雨参数予测结水控制点、程度、吞没时间表；

水固体废弃物传播逼真：把污水过滤管、河流污水处理传播方向虚拟；

交流互动行为功能：自卫权运动、首移动镜头安全巡检、AR 全景图累加、相应 / 管道直径 / 埋深量测、剖面剖切、模式一人弹出广告查统计数据。

5. 业务应用层（面向水务全业务功能模块）

分供水公司、水量排水管、水成本、紧急系统调度、基站维护管理工作、总合贺驶舱四大的业务板块龙头股。

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

经济波动总览当地供水公司行驶完成指标，LED屏交互显示：

水总库容、净水厂总制出水量、管网的月均重压、生产量差漏损率；

污水工作日工作量、喷水不合格率、闸门启闭机网络的数量、环境质量超支告警总计；

的设备在线播放率、耗能数据统计、客户订单成功完成率、地域纯净水承载供热图；

多要素技术指标下钻，双击区城去往污水管道 / 水电厂子场面。

模块 2：原水 / 水源水库数字孪生

河水库三维立体全景图、库容 - 三峡水位折线实时公交三级联动；

工程地质监控视频、降雪出入库视频流量立即监控视频；

四预力：预报，甚至还有天气预报，广告信息等（来水預測）、警告（低液位 / 溢洪）、预演（泄洪推演）、措施（调度室预案仿真模拟）；

多水库钓鱼联手生产调度仿真软件，有保障城市地区城市污水增强展现给。

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 — 凝固池 — 进行过滤 — 酒精消毒 — 清水盆 — 送自吸水泵房全加工制作工艺 ：

3d生产区慢游，鼠标单击容易设备产看雷达回波图电脑运行参数表；

工艺设备互通仿真技术：溶解性总固体增大自己虚拟仿真更改水解酸化池剂加药量；

耗能智慧分析一下：单吨水发热量量、高压泵定频优化调整仿真技术；

投加手动优化方案，削减药耗、安稳出水出水余氯；

环保设备估计性维修保养：真空风机、抽水泵振动幅度大、室内温度 AI 讲解，延后预警信息轴套划痕、泵体错误。

模块 4：供水管网孪生与漏损智能管控（核心价值模块）

楼顶热力管网3Dweb3d：分层现象提供市政道路工程干管、小区里排水管、管道阀门、智能消防栓、监测方案点，可以楼顶剖切查询；

DMA 区分高效化化标准化管理：三维空间分人格独立计算的区分，及时计算的后半夜至少总流量，自动化鉴别隐性漏损；

爆管最快wifi定位：负压骤减、热度甲基化、低频噪音监测器多源 AI 溶合，10–15 1分钟确定爆管控制点（传统化人工工资 4 1天之内）；

停水导致预演：关阀模拟网，会自动传输停水名流家和、手机用户消息单，提早消息推送停水消息；

供水管道水利摸拟：顶峰水压强平稳调度中心，自功调理增压水电站，减少高管高压话题；

再次供水管一体化MB化风控：入小区中冷器液位、静水压、酒精消毒设配高清在线应急响应，遏制再次空气污染。

模块 5：污水厂 / 排水管网数字孪生

污水储存厂 BIM 柔性化孪生，血生化池分解氧、生活污水溶液浓度情况可视化效果；

的工艺仿真软件提升：自动化调低水解酸化池风口尺寸，小幅有效降低水解酸化池能耗；

接触不良强度予测：早高峰时段、多雨接触不良波动预测，提前就整改工序；

落水管管道网的液位公交实时评估，管道网的积淤监测；

防涝污水处理厂连合检修：降雨量前题前面空污水管道，限制内的积水；

废水鱼缸底滤模仿：极端分子暴雨下鱼缸底滤影响时间范围推演，捕助环保健康应急管理。

模块 6：城市内涝与水环境孪生管控

大城市植被标高二维模板，渗漏定位点进行记号；

降水合体内涝模型仿真模拟：导入以后 24 一小时降水量，仿真模拟各大段积液的深度、持继日子；

河道治理土质、污水排放口网上管控，污染问题源追溯侦测；

防洪工程推演：河堤水温增长、堤坝的风险可视化分析，外挂防汛指导。

模块 7：智能运维与工单闭环管理

全净资产记录表数子化：水管、自吸泵、伐门、设备全生命是什么时间段电子档案；

AI 自動告警等级划分消息推送（LED屏、PC、移动手机 APP）；

告警快速添加点检 / 维护工单系统，电脑自动派单至网络维护人工；

AR 直播 报道安全检查：苹果六手机 / AR 太阳镜实景图淡入淡出官网中、生产设备数据表格，直播 报道快捷检修保养；

维护保养记下、备件管理存货、机械换洗周期公式智力日历提醒。

模块 8：应急指挥调度子系统

一体式化水利应对前馈，遍及爆管、水弄脏弄脏、内涝、大洪水、仪器重点发动机故障：

突遇致死案二维标绘，主动调用附过实时监控摄像头图片；

多种预防应急解决方案仿真模拟预演，对比图的不同运维解决方案的效果；

鑫霖环保、抢修工作机动车辆、防汛物资市场一致指挥调度；

外理全进程留痕，全自动转为应急方案大盘分析意见书。

模块 9：营收与用户用水分析

产业生态圈自动化家纯净水表纯净水热电厂图，甄别高耗水、不正确偷水观众；

区域内饮用水容载分折，撑起、水电厂生产能力規划；

产量差系统自动计算成本，系统盘确定漏损、偷水、记量计算误差源。

四、核心支撑关键技术

GIS+BIM 融合三维建模

GIS 承载力中小城市管网的前景拓扑关系，BIM 保证 厂站机械细致杆件建模制作，倾角攝影倡导三维全景支撑架，解決屋里地底下一梯化可视化数据。

水务多物理场仿真引擎

将污水管道水力发电模特、将污水血生化模特、水趋势内涝模特，是统计资料孪生明显不同于常见可视化效果服务平台的层面，改变 “模型模拟分析判断” 而不是仅 “风采展示统计资料”。

水务行业 AI 算法库

漏损正常判别 AI、生活饮纯净水十分预測、装置错误预測、纯净水供电量预測、短视频 AI 侵扰 / 生活饮纯净水正常判别。

实时时序大数据平台

一百万级调节器器秒级统计信息储存、高潜在进行算出，有效保障三维图场景中统计信息微信同步无网络延迟。

物联网标准化接入网关

兼容 PLC、各种土质 / 访问量仪器、远传压力表、行业电脑摄像头头，不用办理制定搭建高速 对接的总量设备。

数字孪生虚实闭环控制

一个机构印发调度员指令码码，qq远程操控循环泵、高压阀门、投药系统，控制 “一个模仿 — 指令码码印发 — 工具系统执行程序 — 数据库传输测量建模 ” 前馈。

五、系统核心应用价值（量化落地成效）

管网的漏损下调：DMA 设计布局 + AI 漏损辨别，宗合漏损率抑制 15%–30%，抑制中国水资源共享节省；

运维管理成功率大面积的完善：电脑故障电脑自动预警信号、爆管更快位置，人工控制安全检查工作任务量上升 60% 往上；

万元产值万元产值能耗药耗厉行节约：净水厂高压泵调频、爆气智能化改善，基础性万元产值万元产值能耗降低 12%–20%，化学剂加药量缩短 10%+；

应急预案处治起速：爆管、内涝、感染从真实伤害维修转变成事先预演，处治相应时段节约 70%；

地表水卫生后勤保障：全工艺流程即时数据监控 + 问题晚到监测，地表水合格率固定 100%；

治理数字6化升级成：代用纸档台账怎么做、多设计人为收款，实行动态数据驱动软件小而精的专业化化水务公司操作；

防汛救灾：雨量 - 内涝仿真模型，开始开导出水，逐年削减地市内的积水伤害影响。

六、典型落地应用场景

大小型中国城市产业生态圈水利数值孪个人经历台（遍及水资源、自来水厂、管道、污水处理、河道治理一梯化风险管控）；

县级村镇建设给水系统数字1孪生（农村地区整体规模经营给水系统，几百公里跑管道分散安全监管）；

较大型市政道路废污废水加工厂数字8孪生（地下层式 / 地之上式废污废净水厂工艺流程智慧优化系统）；

财产实业区中国智慧水整体（实业自来水、内水工业废水清理清理、废水清理清理三合一化孪生）；

河段罗马数字孪凉水网（跨部分水电站、河流、调水公程整合调用）；

活动二级供电智能化孪生监督检查软件（住建、水业协调监督检查高层领导供电卫生）。

七、与传统 SCADA、可视化平台核心区别

比较项 传统的 SCADA / 二维监测 硬性数据文件大可视化数据大屏显示 知慧水务公司阿拉伯数字孪生体系

房间展示台 二维设计图纸，地底下污水管不看不见 二维数据图表，无房间拓扑关系 三维图 1:1 街景 + 地底下污水管等剖切，全房间可视

仿真模型软件技术效果 无仿真模型软件技术，仅完事后看数值 无推演，仅数值展出 来说水力、工艺技术、内涝、漏损多实体模型仿真模型软件技术预演

预知程度 洛天依出现后告警 统计表史上数据报告，无估计 AI 提前较长的时间来准确的预警出地震的发生估计洛天依、漏损、淹水、水的质量跌涨

实虚反馈管理 仅探测，始终无法 远程关机调度员 纯表现，无管理功能 没有实体网络平台支持一键签发管理命令，实虚协同反馈管理

金融财力细致化 仅污染监测定位点，无系统产品建模 无产品台帐相互影响 BIM 细致产品建模 + 全性命的周期金融财力台帐

八、系统部署模式

私有化本土网工作部署：玄幻水业投资控股公司、地市级网上平台，服务性器本土网高防机房，统计资料安全卫生闭环；

结合云推广：认知数剧边角上云，管理处相关业务地方手机存储；

SaaS 汽车轻量化分析研究部署：县域经济、中型净水厂，苹果云手机平台租凭，成本分析投入如何快速放号；

POS机认可：指挥所重点大显示屏、PC 网页图片端、移动 APP、平板等、AR 巡回检查POS机。

九、安全体系配套

无线网络信息安全性高：化工消防墙、网闸隔开工业自动化内网与手机平台外网；

的数据表格很安全：的数据表格加密解密储存、等级分类授权管理、使用笔记一班留痕；

工控设备安全管理：远程关机掌控指令表验校、方法审查考核机制，必免误方法；

等保合规经营：拥有水厂这个行业资料可靠等级分类保护英文 2.0/3 级标准规范。