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污水管网的“孪生兄弟”横空出世 或将带来管网治理新纪元!
发布日期:2023/3/29 11:10:41

    2022年3月1日,住房和城乡建设部印发了《“十四五”住房和城乡建设科技发展规划》,提出关于实现城市基础设施数字化网络化智能化的重点任务,利用CIM基础平台图形引擎、城市空间仿真模拟与智能化技术、排水管网病害识别技术、管网运行健康评估技术等进行智能化市政基础设施建设和改造。

    01 什么是智慧管网

    智慧管网就是在统一的标准和数字化管道水务的基础上,以数据全面统一、感知交互可视、系统融合互联、供应精准匹配、运行智能高效、预测预警可控为特征,通过感知层、传输层、服务层系统架构集成管道全生命周期数据,提供智能分析和辅助决策的功能,将人看不见的管道实现可视化、网络化、智能化管理。

    02 智慧管网包含什么内容

    智慧管网以地下管网数据共享为基础,运行监管为主体应用,以控制管网管线安全运营风险为目的,实现管线运行全生命周期的管理。智慧管网大致功能包含:

    ① 环境与设备监控

    实时监测管网各监测点温度、湿度、水位、气体等状态,以及是否有漏损风险和漏损现象,在大屏上直观展示,便于相关人员及时发现管网问题,排除故障以及对紧急情况的及时处理,保证管网的正常运行。

    ② 安全防范预警

    系统将预警和报警信息通过手机短信等方式向相关人员告知,有利于及时处理预警情况或是及时撤离危险区域。

    ③GIS地理信息地图

    将管网地图准确的传送到监控中心,实现对管网信息的GIS浏览,精准定位。

    ④ 信息统一管理

    对采集到的数据综合分析和交互,消除各系统之间的信息孤岛,实现信息共享,形成数字化、网络化、集成化、智能化的统一管理信息平台。

    03 一起看看智慧管网“教科书”级别城市——嘉兴的数字化管网管理平台

    用巡维APP扫一扫二维码,地下污水管道的图形就清晰地呈现在平板上,就像是一只透视的眼睛,检修人员不论走到哪里,都能实时查看污水管网的情况……这就是嘉兴创新开发的手持式移动巡检终端系统,让检修人员无需开挖就能穿透路面,查询地下管网的空间分布和实时在线数据情况。

    污水治理有了“数字大脑”

    网格化管理智慧又高效

    2020年9月,嘉兴市智慧污水管理平台项目启动。

    历经近10个月的开发建设,嘉兴市污水管网智慧平台正式上线。如今,在嘉兴市联合污水处理有限责任公司的调度中心大厅,城市污水输送情况就形象地呈现在蓝色的落地大屏幕上。

    该平台从污水排放、收集、输送和处置等相关环节,通过利用云计算、物联网、大数据、智能化、移动互联等技术,对全市范围内工业污染源、污水管网、污水泵站、污水厂、供水、自备水、河道水位、积水点、雨量监测等数据全收集,采用区域水量平衡理念对全市进行网格化划分,建立以污水泵站及其污水收集范围的一级分区及各分区地块的二级分区系统。

    智慧平台将市本级8个泵站的收集区域划分为24个网格,用液位计、雨量计、流量计、水质分析仪等智能感知设备获取实时数据,实现污水管网的“网格化”管理。

    “打个比方,如果一个区域一个月的给水量是1000万吨,一般来说排水量在80%左右,而我们检测到的排水量为1200万吨,那么超出的400万吨进入污水管网的不明来水,有可能为雨水或是河道倒灌。此时就可以通过水量平衡来分析管网的健康状况。”相关负责人如是解释道。

    智慧污水管理平台的应用将逐步解决污水管网运维管理中存在标准不统一、多头管理、数据分散、决策支持能力不足、应急事件响应处置慢等重大难题,极大地提高运行效率,降低运行成本,实现一体化运维。

    污水管网有了“孪生兄弟”

    虚实结合让智慧水务更硬核

    尽管“看不到、摸不着”,但污水管网就在地下绵延数百公里。由于深埋地下,管网的日常维护一直是个大难题。如今,嘉兴市利用智慧污水管理平台做“CT检查”,将“隐身”的污水管网“复刻”成一张动态的地下管网图,让污水管网有了数字化的“孪生兄弟”。

    什么是“污水管网数字孪生”?嘉兴污水管网智慧平台在建设中率先采用了建筑信息模型技术(BIM),通过集成地下、地表、地上的模型数据,打造数字城市孪生底座。平台接入污水智能感知设备的动态数据及业务数据,建立管线数字孪生城市。

    这个应用将污水厂、站、网的各类勘察设计资料、施工信息、竣工资料、智能感知监测数据及业务动态等关键数据统一集成至BIM模型,形成了可视化、构件级的数字资产运营管理机制。这为嘉兴市污水工程领域的规、建、管一体化提供了数字化、信息化基础,未来还可以将该平台升级,也为其他管线接入提供了平台基础,实现精细化运营管理。

    有了“智慧大脑”,运检人员也更“硬核”。现在,运检人员只需手持一台移动设备,通过巡维APP,就能看到泵站、管线的三维立体图像,而且虚拟景象可以与现实中物体的尺度和方位保持一致。搭建MR混合现实管理平台,实现了地下管线BIM模型与巡检维修现场的“虚”“实”结合。作业人员无需开挖路面即可通过移动端透视查看地下管网的空间分布状态和信息,实现对污水设施和设备的智慧化、集约化运营管理。

    今年被称为管网建设的元年,业界曾估测,按照1公里污水管道平均需要300万的投资来算的话,污水管网目前面临的是万亿缺口。现如今管网数智化建设被提上日程,在智慧水务“技术树”上占据了重要位置。从管网漏损检测,到管道监测预警,以及云平台数据共享,集成化管网运维等等,智慧管网建设融入智慧水务整体解决方案是大势所趋,也是解决管网运维矛盾的前瞻性方案。


来源:净水技术


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