傳統水廠裝上“智慧大腦”

來源：人民日報海外版

走進湖北省武漢市金口水廠的控制大廳，一塊巨大的顯示屏上，一座與實體廠區幾乎一模一樣的三維孿生模型清晰可見：建筑物輪廓分明，縱橫交錯的管路系統被精準復刻，水質、流量、能耗等關鍵數據實時跳動更新。

“我們將整座水廠‘搬’進了電腦，這個模型就是水廠的‘數字分身’。”中信環境子公司中國市政中南院智慧城市研究院院長助理龍程理說，“數字水廠”全面接入廠區設備臺賬、維修記錄等靜態數據，以及水泵轉速、水流壓力等實時動態數據，“通過這一系統，水廠的運行狀態實現了‘一屏通覽、一圖管控’”。

據了解，金口水廠是武漢首個完成智慧化升級改造的水廠，改造項目由中國市政中南院與武漢市水務集團有限公司聯合實施。現如今，這座承擔著武昌區、東湖高新區超過100萬居民供水任務的智慧水廠，已成為武漢水廠智慧化轉型的示范樣本。

為了讓數字模型真正“活”起來，金口水廠在生產全流程布設了大量在線監測儀表和網絡攝像設備。這些分布在各個生產節點的“千里眼”，如同水廠的“神經末梢”，24小時不間斷采集水質濁度、供水流量、設備運行狀態等多維數據，并實時傳回后臺。

“過去，水廠依靠人工巡檢，數據滯后不說，還極容易出錯。”金口水廠負責人崔粵軍說，“現在有了這些智能傳感設備，數據采集的精度和效率都實現了很大提升。”

如果說傳感設備是水廠的“神經末梢”，那么智慧管控平臺就是它的“智慧大腦”。與傳統水廠依賴人工經驗不同，金口水廠的“智慧大腦”具備自主學習能力，讓供水生產從“人工判斷”轉向“智能決策”。

“這個‘智慧大腦’的優勢在于將行業技術人員的經驗轉化為算法模型，通過人工智能和大數據分析，實現對生產工藝的精準調控。”龍程理表示，智慧管控平臺整合了數字化管理、在線監測、智能控制、智慧決策四大系統，打通了從生產運行、調度協調到應急維護、運營決策的全鏈條，形成了閉環管理。

例如，當出現“進水流量偏低”情況時，智慧管控平臺會自動彈出提示，并啟動調節取水泵頻率的指令。取水泵房會在短時間內完成取水量動態調整，整個過程無需人工干預。

同時，依托“智慧大腦”對加藥絮凝、過濾反沖洗、消毒等關鍵工藝的精準控制，金口水廠不僅有效減少水中的消毒副產物，還能穩定出廠水壓力，降低水管滲漏概率。截至目前，水廠日常業務管理效率提升近50%，事件響應與運維效率提升近30%。

智能化升級也帶來了實實在在的節能降耗。據測算，金口水廠智慧化升級改造完成后，取水送水用電成本下降5%，相當于每年減少碳排放2300噸，同時降低PAC及次氯酸鈉藥耗約10%，每年可節省運營成本近150萬元。

這份“綠色成績單”的背后，是“智慧大腦”綜合分析供水需求與分時電價差異，科學制定生產方案：在供電低峰和平峰時段蓄水，在供水高峰時段維持高液位，從而實現能源的最優配置。

憑借這些技術創新和實踐成效，金口水廠智慧化升級改造項目成功入選住房和城鄉建設部發布的“2024年智慧水務典型案例”，并榮獲第六屆工程建設行業BIM大賽二等獎。

“智慧水務的發展，正驅動城市水務管理從‘被動響應’向‘主動預判、智能調控’的范式躍遷。”中國市政中南院智慧城市研究院院長張磊表示，作為武漢首座智慧水廠，金口水廠構建了“感知—分析—決策—執行”閉環的智慧管理新模式，為城市供水廠提供了“技術標準化、管理模塊化、服務精準化”的可復制方案，也為夯實水務系統數字新基建、建設新型智慧城市提供了參考。