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走進(jìn)湖北省武漢市金口水廠的控制大廳，一塊巨大的顯示屏上，一座與實(shí)體廠區(qū)幾乎一模一樣的三維孿生模型清晰可見(jiàn)：建筑物輪廓分明，縱橫交錯(cuò)的管路系統(tǒng)被精準(zhǔn)復(fù)刻，水質(zhì)、流量、能耗等關(guān)鍵數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)跳動(dòng)更新。

“我們將整座水廠‘搬’進(jìn)了電腦，這個(gè)模型就是水廠的‘?dāng)?shù)字分身’?！敝行怒h(huán)境子公司中國(guó)市政中南院智慧城市研究院院長(zhǎng)助理龍程理說(shuō)，“數(shù)字水廠”全面接入廠區(qū)設(shè)備臺(tái)賬、維修記錄等靜態(tài)數(shù)據(jù)，以及水泵轉(zhuǎn)速、水流壓力等實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，“通過(guò)這一系統(tǒng)，水廠的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)了‘一屏通覽、一圖管控’”。

據(jù)了解，金口水廠是武漢首個(gè)完成智慧化升級(jí)改造的水廠，改造項(xiàng)目由中國(guó)市政中南院與武漢市水務(wù)集團(tuán)有限公司聯(lián)合實(shí)施。現(xiàn)如今，這座承擔(dān)著武昌區(qū)、東湖高新區(qū)超過(guò)100萬(wàn)居民供水任務(wù)的智慧水廠，已成為武漢水廠智慧化轉(zhuǎn)型的示范樣本。

為了讓數(shù)字模型真正“活”起來(lái)，金口水廠在生產(chǎn)全流程布設(shè)了大量在線監(jiān)測(cè)儀表和網(wǎng)絡(luò)攝像設(shè)備。這些分布在各個(gè)生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的“千里眼”，如同水廠的“神經(jīng)末梢”，24小時(shí)不間斷采集水質(zhì)濁度、供水流量、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等多維數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)傳回后臺(tái)。

“過(guò)去，水廠依靠人工巡檢，數(shù)據(jù)滯后不說(shuō)，還極容易出錯(cuò)。”金口水廠負(fù)責(zé)人崔粵軍說(shuō)，“現(xiàn)在有了這些智能傳感設(shè)備，數(shù)據(jù)采集的精度和效率都實(shí)現(xiàn)了很大提升。”

如果說(shuō)傳感設(shè)備是水廠的“神經(jīng)末梢”，那么智慧管控平臺(tái)就是它的“智慧大腦”。與傳統(tǒng)水廠依賴人工經(jīng)驗(yàn)不同，金口水廠的“智慧大腦”具備自主學(xué)習(xí)能力，讓供水生產(chǎn)從“人工判斷”轉(zhuǎn)向“智能決策”。

“這個(gè)‘智慧大腦’的優(yōu)勢(shì)在于將行業(yè)技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為算法模型，通過(guò)人工智能和大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)工藝的精準(zhǔn)調(diào)控。”龍程理表示，智慧管控平臺(tái)整合了數(shù)字化管理、在線監(jiān)測(cè)、智能控制、智慧決策四大系統(tǒng)，打通了從生產(chǎn)運(yùn)行、調(diào)度協(xié)調(diào)到應(yīng)急維護(hù)、運(yùn)營(yíng)決策的全鏈條，形成了閉環(huán)管理。

例如，當(dāng)出現(xiàn)“進(jìn)水流量偏低”情況時(shí)，智慧管控平臺(tái)會(huì)自動(dòng)彈出提示，并啟動(dòng)調(diào)節(jié)取水泵頻率的指令。取水泵房會(huì)在短時(shí)間內(nèi)完成取水量動(dòng)態(tài)調(diào)整，整個(gè)過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)。

同時(shí)，依托“智慧大腦”對(duì)加藥絮凝、過(guò)濾反沖洗、消毒等關(guān)鍵工藝的精準(zhǔn)控制，金口水廠不僅有效減少水中的消毒副產(chǎn)物，還能穩(wěn)定出廠水壓力，降低水管滲漏概率。截至目前，水廠日常業(yè)務(wù)管理效率提升近50%，事件響應(yīng)與運(yùn)維效率提升近30%。

智能化升級(jí)也帶來(lái)了實(shí)實(shí)在在的節(jié)能降耗。據(jù)測(cè)算，金口水廠智慧化升級(jí)改造完成后，取水送水用電成本下降5%，相當(dāng)于每年減少碳排放2300噸，同時(shí)降低PAC及次氯酸鈉藥耗約10%，每年可節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本近150萬(wàn)元。

這份“綠色成績(jī)單”的背后，是“智慧大腦”綜合分析供水需求與分時(shí)電價(jià)差異，科學(xué)制定生產(chǎn)方案：在供電低峰和平峰時(shí)段蓄水，在供水高峰時(shí)段維持高液位，從而實(shí)現(xiàn)能源的最優(yōu)配置。

憑借這些技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)踐成效，金口水廠智慧化升級(jí)改造項(xiàng)目成功入選住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的“2024年智慧水務(wù)典型案例”，并榮獲第六屆工程建設(shè)行業(yè)BIM大賽二等獎(jiǎng)。

“智慧水務(wù)的發(fā)展，正驅(qū)動(dòng)城市水務(wù)管理從‘被動(dòng)響應(yīng)’向‘主動(dòng)預(yù)判、智能調(diào)控’的范式躍遷。”中國(guó)市政中南院智慧城市研究院院長(zhǎng)張磊表示，作為武漢首座智慧水廠，金口水廠構(gòu)建了“感知—分析—決策—執(zhí)行”閉環(huán)的智慧管理新模式，為城市供水廠提供了“技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、管理模塊化、服務(wù)精準(zhǔn)化”的可復(fù)制方案，也為夯實(shí)水務(wù)系統(tǒng)數(shù)字新基建、建設(shè)新型智慧城市提供了參考。