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走进福州首个数字孪生水厂:制水有智慧 供水更安心

来源:福州日报 发布时间: 2022-10-28 11:51
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“供水量更大,水质更洁净,还有了更聪明的制水大脑。”今年9月,仓山区建新镇的飞凤山水厂二期扩建及深度处理改造工程并网通水,成为全省规模最大的深度处理工艺水厂。与此同时,全市首个高度镜像化的水厂数字孪生系统也在此惊艳亮相。

混凝、沉淀、过滤、消毒……厂区内,各道制水工序井井有条;电脑里,等比复刻的3D水厂同步更新数据。依托超精细三维数字化复原,接入多维实时动态数据,飞凤山水厂的综合调度大楼里,搭起了一座与现实水厂一模一样的数字水厂。如今,每日有近30万吨水从这里出发,送往千家万户,润泽民生。近日,记者走进更新升级后的飞凤山水厂,探访“智慧大脑”的奥妙所在。

依托超精细三维数字化复原,飞凤山水厂搭起了一座数字水厂。记者 陈暖 摄

数字孪生 水厂一图尽览

飞凤山水厂数字孪生系统中,几座等比缩小的构筑物整齐排列,水厂内部布局跃然眼前;轻轻一点,实时水质、机器设备状态等要素信息便汇集于“水厂一张图”模块,生产情况尽收眼底……日前,记者来到飞凤山水厂,调度中心的工作人员正坐在电脑前仔细查看、调试数据,确保这座数字水厂与现实水厂“分毫不差”。

“2020年飞凤山水厂二期扩建及深度处理改造工程一启动,我们就锚定了建设智慧水厂的目标。”项目负责人郑源告诉记者,为了确保数字水厂和现实水厂的运行情况完全一致,项目在设计阶段就引入BIM(建筑信息化模型)技术,现实中的水厂与系统里的数字水厂,都以BIM模型为基础建设。“一母同胞”的搭建方式,让两个水厂无论是地面上的建筑体,各流程的生产设备,还是深埋地下的管道系统,全都如出一辙。

有了一模一样的载体,还要有实时互通的数据。郑源介绍,水厂内安装了超过300个传感器,能将水厂运营中的视频监控画面、设备运行情况、水质、流量与压力等多维实时动态数据传回“大脑”,统一分析调度。在保障两个水厂运行一致的同时,实现水厂各个关键工艺及运维节点的精细化控制,让数字孪生水厂名副其实。

“以前水厂业务数据、生产监测数据等数据分属不同系统,日常使用中要反复切换窗口。现在有了高度集成化的‘水厂一张图’,一个页面就能查看水厂内设备资产信息、实时运行数据、维护数据及安防视频监控画面等各类数据,操作更简单、也更直观了。”谈起数字孪生系统,工艺技术组班长严舒芯竖起大拇指。

全天候监管 供水安心无虑

工作人员们一路小跑来到絮凝沉淀池,观察水面和设备运行状态,确认无误后前往深度处理厂区,依次查看16个观察池……这是记者在智慧大屏的“线上巡检”板块看到的画面。

“智慧大脑”里,运筹帷幄的“水厂一张图”,让工作人员可以在一个页面里了解制水全过程的实时动态数据。而“线上巡检”功能,则实现了足不出户的安全监管。

郑源介绍,“线上巡检”功能接入了厂区内的生产设备和监控数据,实现模型画面与现实监控画面以及实时运行数据的有机结合。巡检人员在大屏前轻轻一点,“数字眼睛”便根据系统设置的巡检路径,对路线上的生产工艺状态及重要设备进行巡检。

“以前专职人员每4小时就要进行一次巡检工作。现在有了线上巡检系统,可以做到每小时都巡检一次,在提高巡检频次、保障供水正常安全的同时减少人力。”郑源介绍,配合原有的人工巡检,如今,线上线下双保险的巡检工作进一步保障了水厂供水安全。

制水过程安全加码,取水地的水源安全也得到了保障。

设定巡检路径、实时传回水源地数据……为了保障水源地的水质与取水安全,飞凤山水厂正紧锣密鼓在取水泵房布置无人机和机场,控制无人机前往水源地进行巡检,将巡检画面实时回传至“智慧大脑”,分析研判水源地的水质安全情况并提供处置方案,从源头保障供水安全。

智慧赋能 水务统筹管理

水厂里各个生产环节的精益求精,是为了在起点做好供水保障。如何在供水终端保障百姓日常用水?水厂的运营管理面临着更多挑战。

“针对供水上游和下游的业务管理,我们基于网页端与移动应用搭建了水厂智慧运营管理平台,让员工随时随地参与业务管理。”郑源介绍,从前,生产管理分属不同平台,只能通过线下协调沟通,操作流程较为繁琐。

如今,登录水厂智慧运营管理平台,运行管理、设备管理、安全管理等业务一应俱全,水质数据、水量数据、药耗数据等水厂生产、运营信息一目了然,工作人员随时随地都能在线上远程管理业务。

“接下来,我们将继续开发飞凤山水厂数字孪生系统的更多功能,让水厂供水更加安全、高效、节能,并同步升级、推广水厂智慧运营管理平台,让水务统筹更加便利。”郑源说道。

“我们还将持续激活数字动能,打造可复制的水厂智慧运营管理经验,将相关平台和经验推广应用到更多水厂和水司工作中,打造数字水务福州样板。”福州水务集团相关负责人表示,未来,“智慧大脑”的“脑容量”将持续扩容,让“智慧之水”“幸福之水”汇入千家万户,为福州加快建设现代化国际城市贡献力量。