运用物联网、大数据、三维技术“复刻”水厂 水厂“数字孪生”助农民饮水更安全更健康

　　新洲道观河水厂依山而建，紧邻道观河水库。 （本版图片均由湖北省水利厅提供）

　　近日，水利部印发《关于推进数字孪生农村供水工程建设的通知》，要求用3年左右时间，新建或改造提升一批数字孪生农村供水工程，建成可以共建共享的数据底板和数字孪生平台，增强数据共享和网络安全防护能力，提升农村供水工程效益和服务保障水平，为新阶段农村供水高质量发展提供数字赋能和支撑。

　　根据水利部等4部门《关于加快推进农村规模化供水工程建设的通知》要求，湖北正在加快推进数字孪生供水系统建设，打造与物理工程相连的智慧化应用平台，推动智慧供水系统建设，增强“四预”能力。

　　轻点鼠标，电脑屏幕上，数字巡检员就沿着生产线跑动起来，认真巡查制水运行状态，每巡检完一处，数字巡查员会驻足，巡检点的实时运行数据会同步回传到综合调度中心的智慧大屏，等调度人员确认无误后，数字巡检员马上继续巡检。

　　“数字小哥‘耳聪目明’，厂区视频安防系统是它的眼睛，生产设备传感系统是它的耳朵，线上巡检可以提高巡检频次、保障供水安全的同时减少人力。”数字孪生水厂项目负责人介绍，在大别山深处的英山县西河中心水厂的综合调度室内，搭起了和现实水厂一模一样的数字孪生水厂。

　　湖北日报全媒记者看到，数字孪生水厂的建筑布局和外观与实体水厂犹如一对双胞胎，实体水厂地下管线系统复杂的走位，通过数字孪生水厂系统的实景模拟图，也能看得一清二楚。

　　这个正在建设的数字孪生水厂，是英山县城乡供水数字孪生工程一期工程，也是全国首个数字孪生农村供水工程。

　　据介绍，孪生水厂在设计及施工阶段，均引入了物联网、大数据、三维技术等数字信息技术，数字科技的充分运用和打磨，使数字孪生水厂和实体水厂无论是“气质”还是“长相”，都如同复制一般。

　　数字巡检，只是数字孪生水厂的一个功能。《全国“十四五”农村供水保障规划》提出，增强农村供水工程“四预”（预报、预警、预演、预案）能力。

　　西河中心水厂正在建设的数字孪生项目，也让水厂的“四预”能力大为提高。以水厂水源地——张家咀水库遭遇强降雨，导致水源水质突变为例，水厂管理人员演示了如何运用数字孪生技术快速应对这一突发事件。

　　“暴雨导致水源变浑浊，以往要等各项监测数据出来后，再依靠人工经验处置。”数字孪生水厂项目负责人介绍，而现在通过数字孪生技术，可以将关口前移，基于天气预报等气象数据，利用模型算法，提前预演强降雨对水源水质及制水工艺的影响，并给出解决方案，比如制水工艺环节加药量变化，加大滤水板池反冲洗频次等。

　　据介绍，遇上特殊情况，员工只要打开电脑登录系统平台，就能协助解决水厂运行过程中发现的问题，尽量将问题解决在萌芽状态、提升水厂风险防控能力。

　　省农村饮水安全保障中心有关负责人介绍，眼下，湖北正加快农村供水智慧发展及应用场景建设，支持以英山、武穴、秭归等为试点，加快探索建设具备“四预”功能的数字孪生水厂，实现与物理水厂同步仿真运行、虚实交互、迭代优化，提高农村供水综合调度管理和智慧决策水平。

　　“原来交水费不方便，查不到余额，欠费不欠费也不知道，现在改了智能水表，可以在手机上操作，用起来很方便。”6月20日，家住监利市朱河镇迎接村九组的朱少波打开手机，展示安装智能物联网水表后带来的便利。

　　监利市朱河镇自来水厂负责人介绍，与传统水表相比，智能物联网水表基于新一代的物联网技术，具有实时传输数据、精准计量等优势，除了能实现线上查询缴费，还可以通过对数据的实时监测，及时发现用水异常问题，降低用户的漏水损失。

　　近年来，随着大数据、云计算、物联网等技术的快速发展，水务行业也逐步迈入数据信息智能时代。荆楚大地上，众多农村水厂和监利市朱河镇自来水厂一样，通过技术赋能，强化新技术、新理念运用，让供水服务更加“智慧”。

　　同属英山县供水一体化项目重点水厂之一的百丈河水厂，也在信息化建设和智慧化应用上下足了功夫。

　　在水厂中控室的屏幕上，不仅百丈河监测点的瞬时流量一目了然，还可实时查看水厂供水范围内其余8个监测点的流量、水质等数据。

　　水厂负责人介绍，农村自来水管网点多面广，铺设支线长，一旦发生爆管情况，监测点出水阀门会自动关闭，限定故障影响范围，维修人员根据系统派发的短信，可以精准判断、及时抢修。

　　总投资1.6亿元的远安县九里岗水厂扩建工程在设计阶段，就擦亮“智慧水厂”名片——通过建设智慧水厂管控平台，利用自动化、物联网、大数据等技术，对水厂各工艺控制模块建立相应模型，并设计相应的软件控制模块，提升水厂信息化、智能化建设水平，实现少人或无人值守。

　　正在建设的武穴市水厂及管道新建工程，通过人工智能和大数据分析技术，构建水量预测、智慧节能等智能模型，控制和调整各制水工艺环节，优化调控出水压力，实现按需生产，提高制水效率，保障供水水质。

　　目前，我省正谋划全省智慧供水一张网，推动325处规模水厂取、输、制、配关键要素参数智慧管理、动态监测，助力农村饮水安全提档升级。从“喝上水”到“喝好水”，更多农村居民将从一滴水里感受中国式现代化带来的幸福。

　　依山而建，位于新洲东部的道观河水厂，矗立在美丽的道观河畔，环顾水厂，路面干净整洁，绿树成荫，仿佛置身于园林之中。

　　新洲区徐古街将军山村是道观河水厂的供水点，海拔580米，是武汉市最高海拔供水点，约200层楼房高。

　　正值中午做饭时间，家住将军山村陶家湾20号的陶莲英拧开水龙头，清水哗地流了出来，“没有通自来水时，洗菜靠山泉水，遇到干旱时，要到水塘或者河里挑水，现在家里装上了热水器，烧水洗澡也方便了。”

　　道观河水厂常务副厂长胡银介绍，群众关于“喝好水”的呼声越来越高，打通居民用水“最后一公里”的任务迫在眉睫，结合全市供水高质量发展工作要求，水厂经过两次扩建，目前日供水能力5万吨，供水覆盖面积约480平方公里，约占新洲区五分之二版图面积，供水保障人口29.58万人。

　　送水泵房和吸水井正在安装和浇筑钢筋、排泥池正在进行基础垫层及底板施工……

　　在监利市朱河镇花园村，投资3.57亿元的监利市朱河中心水厂扩建工程正在抓紧施工，目前净水厂工程进度已达四成，计划今年12月底完成主体工程建设，工程建设完成后，供水区域覆盖6个乡镇，直接受益人口48.5万人；位于监利市红城乡的红城中心水厂，正在进行三期扩建，计划将日供水能力从5万吨提升至7.5万吨。

　　一网互通，提升农村供水保障能力。按照监利市谋划的乡镇供水一体化工程，全市22个乡镇（管理区）的24个水厂将与这两个正在扩建的水厂深度融合，部分水厂改造为加压站，形成供水管网互联互通、相互供给的新格局。

　　5月17日，广水市飞沙河水厂改扩建项目完工通水。项目总投资9700万元，项目建成投用后，日供水量可提升到5万吨，供水受益人口达40万，覆盖广水市中部9个镇及广水经济开发区。

　　据介绍，广水市计划投资4亿元，采取扩建、新建、配套、改造、升级、联网等方式，彻底解决广水农村饮水问题，将在今年底实现农村供水全覆盖。

　　省农村饮水安全保障中心相关负责人介绍，截至目前，全省农村自来水普及率和规模化供水人口占比分别达到95.3%和79.5%。湖北正大力推进县域城乡供水“一网多片、组网联片”，推动汉川、宣恩、竹溪等县市实现水源互通、管网互联、水量互济、要素互补，以“联网、补网、强链”为重点，力争到2025年底，全省农村规模化供水人口占比达到85%。

　　据悉，2020年以来，湖北省持续推进农村安全饮水提标升级工程，计划总投资100亿元，重点实施79个城乡一体化和区域供水规模化提标升级项目，改善农村供水人口1000万。截至目前，79个项目全部开工，累计完成投资64亿元，累计提升农村居民饮用水标准775万人，今年还需再提升306万人，已完成154万人。

　　营业执照增值电信业务许可证互联网出版机构网络视听节目许可证广播电视节目许可证