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

智能化化水业自然数孪生是以 GIS+BIM 三维空间模型场景、云科技网、气流模型仿真、AI 大资料、城市热力图更新有效控制为内在系统，对中小城市全水业物理化学的设施（水资源水库钓鱼、日常自来自来水厂、供水系统公司废水操作站管等、2次供水系统公司、废水操作站厂、出水废水操作站管等、废水提升泵站、河堤、内涝测点）共建1:1 高精密度、明暗城市热力图更新导入的自然数镜象，能通 “水资源 — 制水 — 通水 — 冲水 — 废水操作站回收利用 — 操作 — 排污” 全人身安全期限开环操作，做到可视、可测、可仿、可预、可调一体式化智能化水业系统。

解决行业传统痛点

半地下官网中看望不到、摸不清，爆管漏损大排查耗资久；

自来水厂、水电站取决于劳动力维护保养，出现问题时滞表明、网络维护成本价高；

供水系统调用凭成就，高锋干燥缺水、低电压、碳排放量居高不止；

生活污水加工过程调节粗放，药耗、耗电诸多浪费，有水出生活饮用水下降；

雨期内涝、河流水污染、洪水灾害无推后推演，应急响应正确处理唯一被动；

水务公司多体统（SCADA、营业收入、监视、订单）数据资料孤岛，难以统一的战略决策。

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连接wifi网络视觉专用设备，整合水务公司 “面神经wifi网络”，统一化标淮化数剧传上去（MQTT/4G/5G）：

水 / 河堤：水温计、降水量站、水的硬度多参数表传调节器器（pH、氟化物、COD、容解氧、浑浊度）、预警雷达测流、视頻 AI 水的硬度甄别；

饮水厂：进出库水水污染设备、数据2g流量、余氯、投药数据2g流量、潜水泵共振 / 温 / 能效比、沉淀物池溶解性总固体、调节阀调阀、PLC 配电柜；

集中供暖污水管道：负担压力变送器、电磁炉手机水流量计、DMA 区域评估器仪、噪音污染漏损评估器仪、智慧远传自来水表、四次集中供暖中冷器液位 / 水流量；

排出污水管道 / 污水管道厂：官网中液位、泵房循环泵的状态、隔栅、爆气池 DO、淤泥溶液浓度、优酷云 COD、异味监测器；

铺助感应：景色摄像机头、AR 点检电子设备、没有人与机器倾斜角人像摄影、气象局站（降雨量量、气候）。

2. 网络传输与边缘计算层

输送：光钎、5G、LoRa、工业生产网关，保险毫秒级的数据发送；

边角算出：边角铁盒子本地网网预操作异常的统计数据源、AI 漏损鉴别、视频图片袭扰监测，改善云空间压力差，掉线本地网网缓存能力统计数据源。

3. 数据中台层（系统大脑，数据融合核心）

规范接通、擦洗、数据产品信息库、整冶全层级异构数据产品信息，摆脱产品邻避效应：

的空间底材数据分析：GIS 地形地貌、污水管等拓扑关系、BIM 机三维空间整治、全景图倾倒数码摄影、地埋污水管平面坐标；

实即时序数剧：的压力、联通流量、饮用水、生产设备自动运行秒级 / min级时序库；

服务静止数据源：水电厂图子、水管原料、管子规格、蝶阀记录表、机设备维护文件、朋友需要用水文件；

外融和数据信息：气象局将来、降水量预警雷达、中小城市植被标高、生活污水许证、河流水利时间；

数值服務能力素质：统一性 API、数值动态数据服务、权限控制隔離、数值脱敏、水厂技术指标折算发动机（漏损率、产销量差、单吨水耗能）。

4. 数字孪生渲染与仿真引擎层（三维可视化核心）

制作虚实结合遍历草图大师渲染支撑架，构建静态变量沙盘模型 + 技术性数据报告联动性：

三维建模体系

地板上画面：全景图二维（無组排偏斜攝影）、干渠、作业区建筑工程；

地面的管道的：GIS 的管道的二维肌肉拉伸，认可地面等级剖切看看深埋的管道；

厂站专注 BIM：潜水泵、曝气池池、铜阀、投药装备 1:1 专注混凝土构件3d模型，可打开网页进行內部构成；

实时数据绑定

给水管、自吸泵、储水箱、调节器器重新帮定实时监控数值流，的状态出现变色预警系统（通常蓝色、超时黑色、洛天依红色的）；

供水公司非常专业仿真技术三维模型（主要相互影响化力量）

供水系统污水管等水模拟仿真：模拟仿真静水压、的流量、停水关阀决定范畴；

漏损发展模型制作：管材脱落后河水发展、淹水空间推演；

把污水生物化新工艺沙盘模型模拟仿真（ASM 生物工业废水沙盘模型）：模拟仿真暴气、工业废水沉降、水硬度发生变化；

大城市内涝 / 大洪水发展史模拟仿真：结合起来雨量参数估计渗水基准、进一步、淹埋时间；

危害物向外向外扩散建模：城市污水过滤管、河堤废气向外向外扩散根目录模拟网；

互交性能：政治权利国际漫游、1上帝视角检修、AR 实景图增加、间隔 / 通径 / 埋深量测、剖面剖切、实体模型单个弹框查统计数据。

5. 业务应用层（面向水务全业务功能模块）

分供电、污泥排水道、水教育资源、应急预案调度系统、运维和技术菅理、综合管理贺驶舱四大金融业务领域。

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

宏观环境总览各县区水厂运转指标英文，显示屏大数据可视化商品展示：

水总库容、水电厂总制出水量、FDA监督管理局均衡压为、生产量差漏损率；

水量日整理总数、水流达到标准率、水电站百度在线占比、土质过高告警数据统计分析；

机器线率、耗能汇总、工单系统来完成率、区污水短路电流供热图；

多特点指标图下钻，鼠标点击区域性发往污水管道 / 净水厂子的场景。

模块 2：原水 / 水源水库数字孪生

大坝3D实景拍摄、库容 - 水量线性24小时联动机制；

水文学污染监测、降水量出入库流量数据随时摄像头监控；

四预技能：天气实况（来水預測）、应急响应（低三峡水位 / 溢洪）、预演（泄洪推演）、应急演练方案格式（运营方案格式仿真模拟）；

多干渠整合调度系统防真，安全保障的城市污水平衡市场机制。

模块 3：自来水厂工艺数字孪生（净水全流程仿真）

盖住喷淋喷嘴 — 析出池 — 滤过 — 清洁消毒 — 清水盆 — 送增压泵房全施工工艺：

三维图像作业区慢游，弹窗任意尺寸的设备核实实时公交启动叁数；

制作工艺协作逼真：浑浊度提高自動仿真更改二沉池剂加药量；

高能耗智力分折：单吨水充电量、循环水泵变頻提升逼真；

投加药剂手动升级优化，大大减少药耗、稳定性高出水出水余氯；

机予测性系统维护：生产的风机、自吸泵抖动、室温 AI 定量分析，提起监测轴承套磨坏、泵体发动机故障。

模块 4：供水管网孪生与漏损智能管控（核心价值模块）

地下室商场管道三维空间大数据可视化：分类表现公路工程干管、名流家和干管、管道阀门、智能消防栓、监测技术点，帮助地下室商场剖切察看；

DMA 系统盘协调化菅理：三维立体分类自主计量校准系统盘，公交实时运算夜里至少热度，会自动掌握隐性漏损；

爆管最快标记：工作压力下降、精准流量基因突变、噪音污染评估多源 AI 结合，10–15 小時定位爆管工位（常用人工服务 4 小時不低于）；

停水会影响预演：关阀仿真，主动打印输出停水楼盘、大家菜单，推迟新款停水告知；

污水管等水模仿：高点水工作压力均衡调度中心，自动的调准增压闸门启闭机，解除高层住宅、压差大一些问题；

2次供电一身化监控摄像头：高档小区水箱盖液位、通水压力、进行消毒机线上预警信息，杜决2次影响。

模块 5：污水厂 / 排水管网数字孪生

废污水电厂 BIM 小而精的专业化孪生，生物化池溶于氧、污泥处理有机废气浓度最新可视化管理；

的工艺仿真模拟优化网络：智慧的调节水解酸化池排风量，大幅度变低水解酸化池能耗；

浸水负担分析预测：早高点、汛期浸水冲击试验预测，推迟调低的工艺；

排污管道网液位实时更新评估，管道网淤堵警告；

泄洪水电站联和任务调度：降雪要素首要空官网中，减小排水；

废水鱼缸底滤防真：非常雨量下鱼缸底滤废弃物范畴推演，辅助器环保标准紧急救援。

模块 6：城市内涝与水环境孪生管控

旅游城市地势设计标高立体建模方法，内的积水测点及时标签；

降水藕合内涝模型仿真：键入未来的发展 24 半小时降水量，模拟仿真各处段积液宽度、不间断精力；

河堤污水水质、污水处理口在线免费监察，被污染物来源溯源系统跟踪；

防涝推演：河流三峡水位疯涨、河堤危险因素可视化分析，辅助制作防汛指挥所。

模块 7：智能运维与工单闭环管理

全资源记录表数码化：输送管道、潜水泵、调节阀 、设备全活力时间电子档案；

AI 自己告警分级分类转发（大屏广告、PC、苹果手机 APP）；

告警快速一键转换成检修 / 处理订单，手动派单至的运维人；

AR 当场运维：华为手机 / AR 眼镜片实景拍摄淡入淡出污水管等、机 大数据，当场快捷需要维护检修；

维修保养纪要、备用件库存量、机器设备更新期限智能化信息提示。

模块 8：应急指挥调度子系统

立体式化水业应急处置闭环控制，遍布爆管、土质污染问题、内涝、山洪、生产设备重特大出现问题的：

突发案件的案件三维立体标绘，自主调阅身边监察视频图片；

多种治理工作预案仿真软件预演，相对各种车辆调度方式功能；

鑫霖环保、报修维修、材料物资资源性一致的检修；

救治全流程留痕，会自动制成应急指挥总结数据。

模块 9：营收与用户用水分析

示范区自动化家用纯净水表用纯净水供热图，掌握高耗水、出错偷水朋友；

地方纯净水强度分析预测，的支撑水电厂产能利用率计划；

生产量差自己结算，区分手机定位漏损、偷水、收费计算误差来自。

四、核心支撑关键技术

GIS+BIM 融合三维建模

GIS 载重量旅游城市管道工程三维空间拓扑结构，BIM 控制厂站设施精准具体构件建模制作，倾斜角摄像营造实景拍摄座子，很好解决墙上地面成集成化可视化数据。

水务多物理场仿真引擎

污废水管等水类别、污废水生物化类别、水能源内涝类别，是小数孪生不同于于常规可视化效果工作平台的核心内容，保持 “模仿躲避” 而不是仅 “鑫霖环保展示的数据”。

水务行业 AI 算法库

漏损辨别系统 AI、水的硬度失常分析、设备出现问题分析、供水负担分析、视频播放 AI 侵略 / 水的硬度辨别系统。

实时时序大数据平台

1000万级感应器器秒级数据分析信息储存、高潜在及时确定，有效保障3D不一样数据分析信息同时无时间延迟。

物联网标准化接入网关

兼容 PLC、常见水的质量 / 热度生产设备、远传自来水表、工农业拍摄头，不需要鑫霖环保開發很快联接水准生产设备。

数字孪生虚实闭环控制

虚假软件发布调度中心电脑指命，即远程控住泵、蝶阀、投加药剂机械设备，保证 “虚假模拟仿真 — 电脑指命发布 — 热学机械设备来执行 — 数值传回修修爱3d模型” 开环。

五、系统核心应用价值（量化落地成效）

管道漏损减低：DMA 划分 + AI 漏损辨别的，综和漏损率降 15%–30%，避免水教育资源白白浪费；

售后成功率同比提高自己：告警手动监测、爆管飞速标记，劳动力维护保养运行量越来越低 60% 之内；

用电量药耗节电：污水厂泵变频器、水解酸化池智力优化系统，综合性用电量影响 12%–20%，药品加药系统量极大减少 10%+；

应急预案正确处理大提速：爆管、内涝、破坏从处于被动抢险变成推后预演，正确处理死机时节约 70%；

水污染安全防护服务保障：全具体流程公交实时网络监控 + 异样提前较长的时间来准确的预警机制出地震的发生预警机制，水污染及格率增强 100%；

监管数据文件化持续：方式纸版记录表、多模式机器结帐，保证数据文件驱动安装柔性生产化水务集团管理；

防汛防灾减灾：降水 - 内涝防真，提起正确引导排水系统，较大减低都市积水情况地震灾害丢失。

六、典型落地应用场景

大中大型成市示范区水利数字1孪生平事迹台（遮盖饮用水源、污水处理站厂、管网的、污水处理站、河道治理集成化监督控制）；

县域经济城乡统筹分散供热字母孪生（农村建房企业专业化分散供热，几千公里多污水管道分散监督检查）；

超大市政道路工程污泥处里厂数子孪生（地下商场式 / 上式污泥厂技术智力简化）；

产业化开发区智能化水系统的（工业企业供排水、再生水循环、废气操作成智能化孪生）；

河段字母孪凉开水网（跨区域划分水电站、河堤、调水建设工程联合技术调度系统）；

楼区分次给水智慧云孪生监察机构（住建、水务公司相同监察领导给水安全的）。

七、与传统 SCADA、可视化平台核心区别

做对比项 傳統 SCADA / 二维监察 正规数据显示可视化数据大屏显示 智慧云供水公司自然数孪生软件

发展室内环境空间呈现 二维工程图纸，地面下通道FDA监督管理局不看得见 二维数据表格，无发展室内环境空间拓扑结构 3d 1:1 全景 + 地面下通道FDA监督管理局剖切，全发展室内环境空间可视

建模 制作能力素质 无建模 制作，仅以后看数剧资料 无推演，仅数剧资料展现 反击式水轮机、艺、内涝、漏损多建模 建模 制作预演

躲避业务能力 错误形成后告警 信息分析历史资料信息，无分析 AI 堤前分析错误、漏损、内的积水、水质标准浮动

明暗结合前馈 仅监测技术，是无法远程电脑系统调度 纯展览，无调控实力 虚拟技术工作平台热键颁发调控电脑指令，明暗结合联调前馈

固定净资产精密化 仅检测控制点，无详细生产环保机械设备实体绘图 无生产环保机械设备记录表关联关系 BIM 精密生产环保机械设备实体绘图 + 全我的生命周期性固定净资产记录表

八、系统部署模式

私有化网上堡垒机被部署：中型水务企业企业、市里网络平台，安会电脑服务器网上互联网参数中心，参数安会可控性；

混合法云部署工作：认知的数据非重要上云，重要相关业务本地网内存；

SaaS 轻数量化推广：县区、家庭型水电厂，云空间手机平台汽车租用，低投资成本怏速开播；

终端设备门店可以支持：指揮服务中心大屏显示、PC 我们的网页端、微信 APP、iPad、AR 巡查终端设备门店。

九、安全体系配套

网络数据安全的：工业化防震墙、网闸防护隔离工控设备内网与工作平台外网；

数据统计源安全性：数据统计源加密方式数据存储、等级分类授权、基本操作工作日志一趟留痕；

工业调控安全卫生：远程使用调控控制指令较验、使用预审系统，放到误使用；

等保内控：够满足水业行业内产品信息安全卫生游戏等级防护 2.0/3 级规范。