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一、智慧水务数字孪生平台・全维度通用叫法
1.官方标准名(标书、方案、立项通用):智慧水务数字孪生综合管控平台、全域城乡水务数字孪生智慧平台、厂网河湖一体化数字孪生水务平台、城市水环境数字孪生调度管理平台、给排水行业智慧孪生信息化平台、水务数字化转型数字孪生运营平台、生态水利智慧水务三维孪生平台
2.简约通用名(行业最常用):水务数字孪生平台、智慧水务孪生平台、水务三维孪生系统、水务虚实联动平台、数智水务孪生管控平台
3.污水排水类:排水管网数字孪生平台、城镇污水全域数字孪生平台、市政排水智慧孪生调度系统
4.供水净水类:城市供水数字孪生智慧平台、水厂一体化三维孪生管理系统
5.园区工业类:工业园区智慧水务数字孪生平台、工业废水治理数字孪生运维平台
6.可视化展示:水务 3D 实景孪生可视化平台、水务全景态势感知孪生平台、全流程虚实同步监控孪生系统
7.智能调度:水务智能优化调度孪生平台、水量水质联动调控孪生系统、水务负荷预判智慧孪生平台
8.仿真推演:水务工艺模拟仿真孪生平台、水环境风险预判推演系统、水务应急调度数字孪生平台
9.运维管理:水务设备全生命周期孪生平台、三维智能巡检运维孪生系统、水务资产数字化管控孪生平台
10.技术架构叫法:物联网智慧水务数字孪生云平台、大数据水务态势分析孪生平台、5G 全域水务数字孪生系统、信创国产化智慧水务孪生平台、工业互联网水务孪生管控系统
11.市场通俗叫法(宣传、报价、电商):水务 3D 虚拟仿真管控平台、智慧水务全景虚拟运营系统、水务实景联动智慧中控平台、一体化水务数字孪生管理系统
12.英文标准名称:Smart Water Digital Twin Platform、Urban Water Affairs 3D Digital Twin System、Integrated Water Environment Digital Twin Platform
二、智慧水务数字孪生平台完整工作原理
以三维数字模型为载体,联动全域水务实时数据,实现全景可视、仿真预判、智能调度、统一运维,达成水务管理数字化、智能化、一体化管控。
1.实景建模搭建全域水务 1:1 三维虚拟场景,涵盖水厂、管网、泵站、河道等全设施。
2.全域采集通过传感器、仪表、自控设备,采集水质、水量、设备状态、能耗、液位等实时数据。
3.数据互通经网络与网关传输数据,接入虚拟模型,实现现场实景与三维模型实时同步。
4.全景可视3D 立体展示全域水务运行态势,异常点位直观高亮定位。
5.仿真预判虚拟模拟供水、排水、治水工况,推演水量变化、水质波动、汛期风险,提前制定调度方案。
6.智能调度依托数据分析自动优化运行策略,远程调控水泵、阀门、水处理设备,统筹全域水资源调配。
7.运维管控智能预警故障隐患,线上派发运维工单,统一管理设备资产与巡检工作。
三、智慧水务数字孪生平台|完整主要组成
三维数字建模层
1. 全域水务整体三维场景模型
2. 水厂、泵站、管网、河道、闸阀构筑物模型
3. 水处理设备、机电设备三维精细模型
4. 地下管网拓扑、管线走向三维模型
5. 地形地貌、实景环境还原模型
前端感知采集层
1. 水质、水位、流量、压力、雨量监测传感器
2. 机电设备运行状态采集终端
3. 电力能耗、环境气象采集设备
4. 视频监控、水文监测、安防采集设备
5. 管网压力、积水、渗漏监测设备
网络数据传输层
1. 边缘计算网关、数据采集终端
2. 光纤、以太网、5G、无线专网传输链路
3. 工业协议、数据转换、信号适配模块
4. 数据清洗、纠错、过滤预处理单元
5. 本地离线缓存与断点续传单元
云端数据中台层
1. 实时数据库、历史数据库、空间地理数据库
2. 水务大数据汇聚、整合、共享模块
3. 智能算法引擎、调度策略库、仿真运算库
4. 系统安全防护、数据备份、权限隔离体系
核心软件功能层
1. 三维虚实同步可视化模块全域水务态势 3D 展示,现场数据与模型实时联动同步
2. 全域运行态势监测模块供水、排水、污水、管网、河道全维度统一监测
3. 数字孪生仿真推演模块工况模拟、负荷预判、汛期推演、应急场景仿真
4. 智能统筹调度模块水量调配、泵阀联动、水厂协同、管网压力智能调控
5. 三维远程控制模块孪生界面一键远程操控全域水务机电设备
6. 智能预警告警模块超标、故障、积水、溢流自动研判,三维定位报警
7. 设备资产全生命周期管理模块三维台账、运行统计、维保计划、巡检管理
8. 能耗水务数据分析模块用水用电统计、节能分析、成本核算
9. 应急指挥调度模块防汛排涝、水质突发、管网故障统一应急处置
10. 智能报表与台账模块自动生成水务运行、环保、运维、调度各类报表
多端应用展示层
1. 智慧水务综合中控大屏
2. PC 电脑管理运维端
3. 手机移动巡查操控端
4. 现场站点触控操作终端
对外对接集成层
1. 政务水务监管平台对接接口
2. 环保监测平台数据互通接口
3. 城市防汛指挥系统对接
4. 原有智慧水务、自控系统兼容对接
5. 地理信息 GIS 系统融合对接
四、智慧水务数字孪生平台|核心 + 前沿强大功能
核心基础功能
1. 全域三维实景复刻1:1 搭建水厂、管网、泵站、河道、闸站三维场景,立体呈现全域水务整体布局。
2. 虚实数据实时联动水质、流量、水位、设备工况、能耗数据同步接入模型,实景与虚拟画面状态一致。
3. 全域态势统一监测整合供水、污水、管网、水文、气象数据,全维度掌握水务整体运行状态。
4. 三维精准定位告警管网渗漏、水质超标、设备故障、积水溢流自动预警,三维点位快速锁定。
5. 远程集中联动控制3D 界面直接操控水泵、阀门、曝气、加药等设备,实现跨区域统一调度。
6. 设备资产三维管理建立三维电子台账,记录设备参数、运行时长、检修维保全流程信息。
7. 多维度数据统计分析自动汇总运行数据、水量数据、能耗数据,生成趋势图表与常规运营报表。
8. 多终端协同办公中控大屏、电脑端、手机端互通,随时随地查看数据、处置运维事务。
前沿高端强大功能
1. 全场景工况仿真推演虚拟模拟水量调配、汛期行洪、进水冲击、管网调水等场景,提前验证最优运行方案。
2. 水资源智能优化调度依据用水需求、来水情况、管网负荷,自动统筹调配水源,均衡全域供水排水压力。
3. 管网隐患智能预判结合压力、流量历史数据,提前预判管网老化、淤堵、爆管风险,实现预防性养护。
4. AI 智能节能降耗管控智能优化机组组合、运行时段,自动错峰调度,大幅降低全域水务用电、运维成本。
5. 厂网河湖一体化协同联动打通水厂、管网、泵站、河道、排涝站点数据,实现上下游、城乡水务协同统筹管理。
6. 城市内涝积水模拟推演结合气象雨量数据,仿真推演积水范围、积水深度、退水时长,提前部署排涝预案。
7. 水质溯源追踪分析快速溯源水质异常源头,追踪污染物流动路径,高效处置水环境突发问题。
8. 应急事件三维指挥调度防汛抗旱、管网抢修、污水溢流等突发事件,三维可视化统筹调度人员与设备资源。
9. GIS 地理信息深度融合对接城市地理信息系统,精准标注水务设施位置,实现空间化精细化管理。
10. 无人化自主运行管控搭载智能策略库,常态工况下全自动调度调控,减少人工值守干预。
11. 人员巡检智能可视化实时定位巡检人员轨迹,规划最优巡检路线,线上派发工单、闭环处理隐患。
12. 信创国产化全面适配兼容国产软硬件、国产系统与数据库,满足政务、国企项目国产化落地要求。
13. 视频画面三维融合监控摄像头点位嵌入三维模型,点击即可调取现场实景画面,虚实一体直观核查。
14. 行业数据互联互通上报标准化对接水利、环保、城管监管平台,自动上报水务运行、排污、防汛各类数据。

