走進福州首個數字孿生水廠：制水有智慧 供水更安心

“供水量更大，水質更潔凈，還有了更聰明的制水大腦。”今年9月，倉山區建新鎮的飛鳳山水廠二期擴建及深度處理改造工程并網通水，成為全省規模最大的深度處理工藝水廠。與此同時，全市首個高度鏡像化的水廠數字孿生系統也在此驚艷亮相。

混凝、沉淀、過濾、消毒……廠區內，各道制水工序井井有條；電腦里，等比復刻的3D水廠同步更新數據。依托超精細三維數字化復原，接入多維實時動態數據，飛鳳山水廠的綜合調度大樓里，搭起了一座與現實水廠一模一樣的數字水廠。如今，每日有近30萬噸水從這里出發，送往千家萬戶，潤澤民生。近日，記者走進更新升級后的飛鳳山水廠，探訪“智慧大腦”的奧妙所在。

依托超精細三維數字化復原，飛鳳山水廠搭起了一座數字水廠。記者 陳暖 攝

數字孿生 水廠一圖盡覽

飛鳳山水廠數字孿生系統中，幾座等比縮小的構筑物整齊排列，水廠內部布局躍然眼前；輕輕一點，實時水質、機器設備狀態等要素信息便匯集于“水廠一張圖”模塊，生產情況盡收眼底……日前，記者來到飛鳳山水廠，調度中心的工作人員正坐在電腦前仔細查看、調試數據，確保這座數字水廠與現實水廠“分毫不差”。

“2020年飛鳳山水廠二期擴建及深度處理改造工程一啟動，我們就錨定了建設智慧水廠的目標。”項目負責人鄭源告訴記者，為了確保數字水廠和現實水廠的運行情況完全一致，項目在設計階段就引入BIM（建筑信息化模型）技術，現實中的水廠與系統里的數字水廠，都以BIM模型為基礎建設。“一母同胞”的搭建方式，讓兩個水廠無論是地面上的建筑體，各流程的生產設備，還是深埋地下的管道系統，全都如出一轍。

有了一模一樣的載體，還要有實時互通的數據。鄭源介紹，水廠內安裝了超過300個傳感器，能將水廠運營中的視頻監控畫面、設備運行情況、水質、流量與壓力等多維實時動態數據傳回“大腦”，統一分析調度。在保障兩個水廠運行一致的同時，實現水廠各個關鍵工藝及運維節點的精細化控制，讓數字孿生水廠名副其實。

“以前水廠業務數據、生產監測數據等數據分屬不同系統，日常使用中要反復切換窗口?，F在有了高度集成化的‘水廠一張圖’，一個頁面就能查看水廠內設備資產信息、實時運行數據、維護數據及安防視頻監控畫面等各類數據，操作更簡單、也更直觀了。”談起數字孿生系統，工藝技術組班長嚴舒芯豎起大拇指。

全天候監管 供水安心無慮

工作人員們一路小跑來到絮凝沉淀池，觀察水面和設備運行狀態，確認無誤后前往深度處理廠區，依次查看16個觀察池……這是記者在智慧大屏的“線上巡檢”板塊看到的畫面。

“智慧大腦”里，運籌帷幄的“水廠一張圖”，讓工作人員可以在一個頁面里了解制水全過程的實時動態數據。而“線上巡檢”功能，則實現了足不出戶的安全監管。

鄭源介紹，“線上巡檢”功能接入了廠區內的生產設備和監控數據，實現模型畫面與現實監控畫面以及實時運行數據的有機結合。巡檢人員在大屏前輕輕一點，“數字眼睛”便根據系統設置的巡檢路徑，對路線上的生產工藝狀態及重要設備進行巡檢。

“以前專職人員每4小時就要進行一次巡檢工作?，F在有了線上巡檢系統，可以做到每小時都巡檢一次，在提高巡檢頻次、保障供水正常安全的同時減少人力。”鄭源介紹，配合原有的人工巡檢，如今，線上線下雙保險的巡檢工作進一步保障了水廠供水安全。

制水過程安全加碼，取水地的水源安全也得到了保障。

設定巡檢路徑、實時傳回水源地數據……為了保障水源地的水質與取水安全，飛鳳山水廠正緊鑼密鼓在取水泵房布置無人機和機場，控制無人機前往水源地進行巡檢，將巡檢畫面實時回傳至“智慧大腦”，分析研判水源地的水質安全情況并提供處置方案，從源頭保障供水安全。

智慧賦能 水務統籌管理

水廠里各個生產環節的精益求精，是為了在起點做好供水保障。如何在供水終端保障百姓日常用水？水廠的運營管理面臨著更多挑戰。

“針對供水上游和下游的業務管理，我們基于網頁端與移動應用搭建了水廠智慧運營管理平臺，讓員工隨時隨地參與業務管理。”鄭源介紹，從前，生產管理分屬不同平臺，只能通過線下協調溝通，操作流程較為繁瑣。

如今，登錄水廠智慧運營管理平臺，運行管理、設備管理、安全管理等業務一應俱全，水質數據、水量數據、藥耗數據等水廠生產、運營信息一目了然，工作人員隨時隨地都能在線上遠程管理業務。

“接下來，我們將繼續開發飛鳳山水廠數字孿生系統的更多功能，讓水廠供水更加安全、高效、節能，并同步升級、推廣水廠智慧運營管理平臺，讓水務統籌更加便利。”鄭源說道。

“我們還將持續激活數字動能，打造可復制的水廠智慧運營管理經驗，將相關平臺和經驗推廣應用到更多水廠和水司工作中，打造數字水務福州樣板。”福州水務集團相關負責人表示，未來，“智慧大腦”的“腦容量”將持續擴容，讓“智慧之水”“幸福之水”匯入千家萬戶，為福州加快建設現代化國際城市貢獻力量。（見習記者 吳樺真）