智慧水务运维集控：数字孪生水厂智能调度平台

水厂作为城市供水系统的核心枢纽，长期肩负着保障城市用水需求的重任。传统运营模式下水厂主要依赖人力运作，自动化水平较低，智能化程度更是亟待提高。

图扑软件智慧水务监控系统深度整合水厂设施的巡检和监测功能，实现对水质变化情况、设备运行状态的实时掌握，并精准定位故障点。及时识别风险并预警，助力用户优化供水调度、制定科学维护策略，保障水务系统高效运营与供水可靠。

基于图扑自研 HT for Web 可视化引擎研发的轻量化智慧水务管理平台，能全方位整合优化水厂设备、安全、资源管理等方面，以提升管理效率、降低管理复杂度、优化资源利用为目标，打通水厂管理的各个环节。

综合管理

HT 平台采用创新的 2D、3D 联动布局，本页面借助精细化三维建模技术，真实还原水厂各主要建筑及园区环境细节。两侧面板从宏观视角出发，运用饼状图、曲线图、表格等可视化图表，直观呈现水厂的流量、液位、管网状态、水质状况、工单数量等关键指标。实现水厂管理的实时监控与数据可视化，有效提升管理效率。

水厂外景

三维场景中运用轻量化 HT 3D 建模及 PBR 材质系统，对建筑、设备以及园区环境进行构建，真实还原厂区建筑与设备的外观，实现与现实 1:1 的仿真效果。部分厂房设置了顶部裁切功能，用户于总览页面即可便捷查看厂房内部状况。

总览页面数据监控

多样化的 2D 图表由图扑 HT 自研丰富的图表组件及矢量图标构成，可用于展示水厂各项重要监控指标的数据。这些指标数据实时更新，助力决策人员及时发现并精准定位问题所在。

页面左侧主要对水厂各环节中的流量、液位以及管网运行情况进行数字化统计。

页面右侧主要对水厂的水质状况、能耗数据、运维情况进行数字化统计。

图表类型丰富多样，包括但不限于折线图、柱状图、饼图以及表格等。其中，矢量图标确保页面无论如何缩放都不会失真或出现锯齿。此外，两侧面板支持收起、展开等多种自由查看方式，为用户提供便捷灵活的操作体验。

水厂工艺流程

运用图扑 HT 自研低代码数字孪生平台搭建的水厂 2.5D 组态图，具备出色的空间呈现能力，能清晰展现水厂内各环节的物理位置分布，让管理者对水厂布局一目了然。同时，采用 UV 流动的动态展示方式，清晰呈现自来水在水厂中的完整工序流程，将复杂的生产流程可视化，方便管理者深入理解与把控。

三维组态图

HT 低代码数字孪生平台可提供三维组态图查看方式，精准还原水厂设施设备布局，满足不同岗位人员的多样化查看需求。

相较于 InTouch/IFix/WinCC 等传统组态软件，HT 基于 Web 的平台更契合 C/S 向 B/S 转型的大趋势，丰富多样的可视化组件和便捷的数据绑定方式，可用于快速创建和部署平台。

无人巡检

图扑软件接入由高精度传感器的智能巡检设备所采集的数据，采用第一人称视角的展示形式，将水厂各类设施，从复杂的水处理设备到庞大的管道网络的关键数据进行可视化呈现。

可帮助用户大幅提升巡检效率、降低人工成本，并及时察觉潜在故障隐患，诸如管道的细微渗漏、设备的异常振动等情况。帮助用户在故障发生前采取相应应对措施，有力保障水厂的安全稳定运行。

暴雨预警

当下，水厂管理已跳出单纯的数据可视化范畴，“四预” 策略，即预报、预警、预演、预案，成为提升管理效能的关键要素。HT 智慧水务管理平台从雨情、水情的精准预报，到异常情况的及时预警，再到模拟应急场景的预演以及针对性预案的可视化呈现，致力于让水厂在极端天气下的各项处置流程更加科学、高效、透明。

提前预报

通过大屏红色闪烁及顶部红色滚动字幕的方式，提醒运管人员即将迎来暴雨天气，实现恶劣天气的提前预报，为水厂人员预留实施对应应急预案的时间。

预警功能

图扑 HT 3D 场景内模拟真实的暴雨天气效果及水源地水位上涨情况。当监测数据或预测结果达到预先设定的阈值时，两侧面板相关指标以红光闪烁的方式展示，提醒工作人员采取相应措施，实现特殊情况的预警功能。

应急预演

HT 平台以 3D 动画演示应急处置流程的方式，展示在暴雨天气下控制进水流量、增加加药剂量、转移低处重要物资等各项应急措施。供水厂运管人员进行调度模拟与应急情况预演，也可作为日常培训的可视化解决方案。

针对不同的预警情况和预演结果，制定详尽的应对预案。例如，针对水质污染预警，制定相应的水质净化处理预案，明确使用何种药剂、采用何种处理工艺；针对设备故障，制定维修更换流程、备用设备启用方案等，确保在突发情况发生时，工作人员能够迅速、有序地采取行动，将损失和影响降低。

图扑软件依托基于 Web 端的 UI、2D、3D、GIS、BIM 及 VR/AR 等可视化工具及平台，支持跨平台多端访问。无论在 PC、PAD 还是智能手机上打开浏览器，用户都可随时流畅访问案例场景。

工序监控

图扑 HT 借助物联网 IoT 获取并传输数据，基于这些数据构建起水厂的数字孪生模型，该模型能够实时反馈设备运行参数、水流速度、水质变化等信息，进而实现对水厂各工序流程的动态监控。管理人员通过相关页面，可直观了解各环节运作状况，迅速捕捉潜在问题。

V 型滤池监控

V 型滤池在水厂中主要承担过滤功能，能够高效去除水中的悬浮物、胶体等杂质，使水变澄清。作为保证出厂水水质的关键环节，V 型滤池借助滤料层过滤和反冲洗等工作流程，为后续的消毒等工艺提供水质相对优良的进水，以此保障供水安全与质量。HT 平台对 V 型滤池的过滤过程和反冲洗流程均进行数据监控，并制作流程动画进行示意。

在过滤模式下，水从进水口流入，经过滤后从出水口流出。因此图扑 HT 采用折线图及柱状图的形式，呈现出入口水质、压差、流量、温度等指标在近 6 个小时内的变化趋势，方便运维人员及时从趋势中发现问题、规避风险，也为确定何时启动反冲洗流程提供数据支撑。

反冲洗模式指标监控

在反冲洗模式下，水和气从原出水口反向流入过滤池，自底部向上冲洗过滤层，废液通过中间凹槽流出。

污泥处理区管理

污泥处理区是水厂各项工序中重要的一环。污泥浓缩池能将污泥初步浓缩，减少污泥体积。脱水机房则进一步降低污泥的含水量，将污泥含水率降至合适程度。处理后的污泥便于后续运输、处置，既避免环境污染，又利于水厂资源合理利用。

HT 智慧水务平台对脱水机房进行三维建模，采用管道 UV 流动的方式展示污泥进入脱水机房后的运转流程，并对各个脱水机的重要参数进行监控，以此保障设备的平稳运行。同时，还提供设备远程控制功能。当生产有需求或突发故障时，运管人员可按照应急预案，远程操控相应设备开展工作，既节省人工成本，又满足高效应对的要求。

综合运维

HT 平台对工单系统进行数据化分析，摒弃旧系统复杂的表格联动与单一呈现形式，对现有工单予以多维度可视化展示。同时接入视频监控系统，运管人员能查看各监控点位实时视频流，从多维度定位设备运行及故障情况。平台还具备多端联动功能，实现维修人员、运管人员、生产负责人等多方数据信息实时共享，保障水厂平稳运行。

工单管理

工单管理系统内清晰展示工单系统的各项指标。同时，结合系统收集到的实时数据，对工单管理页面进行实时更新。运管人员可针对紧急工单进行人员调度和资源管理，以此保障水厂的平稳运行。

该模块功能也可以在现有基础上进行拓展，如集成水厂现有的工单系统，实现各模块与现有展示内容的联动。既保障了水厂既有资产的重复利用，减少不必要的资源浪费，又能提高已有系统的使用效率。

故障处置

图扑 HT 应用其自研强大 3D 渲染能力，实现对水厂设备故障处置预案的可视化展示。当设备发生故障时，平台能够迅速定位故障设备的位置，并通过电子围栏、故障标签以及让故障设备红色闪烁等多维度展示方式，提醒运营管理人员及时处理。

在发生设备故障后，HT 智慧水务运营管理平台会联动平台的工单管理系统，采用红色背景及置顶的方式，提醒运管人员当前有紧急工单亟待处理。

运管人员可依靠 HT 多端联动功能，快速处置事故，将故障详情下发给对应的运维人员。运维人员的移动端会实时接收推送信息，且能够在移动端查看设备当前详情及历史维修记录等内容。方便运维人员快速定位事故原因并展开处理。

运管人员在向运维人员同步故障信息的同时，能够远程操控备用设备启动，并停止故障设备的运行，以此保障水厂生产的平稳进行，为运维人员开展维修工作争取充足时间。

视频监控

HT 智慧水务平台集成了水厂的视频监控系统，通过对全厂视频摄像头进行数据对接，能够实时呈现现场状况，并与接入的其他系统数据形成多维度协同监管，有效提升运维效率。同时，该系统对现场监控进行升级，运用算法对各项违规操作或设备异常情况进行监控与反馈，对设备故障及人员违规的数量和类型进行归纳统计，将相关信息转化为数据，以增强运营管理力度，防患于未然。

叠加图扑软件 HT 视频融合技术，通过厂区监控视频与三维场景叠加展示，可如临其境查看现场情况。图扑软件视频融合技术采用 WebGL 技术，利用 GPU 高性能计算能力对视频图像进行实时处理，图像处理不占用 CPU 资源，整个方案画面流畅。视频孪生智慧水厂方案既提升了数据的可操作性，又为用户提供了更智能的监控体验。

智慧水务运营管理平台依托图扑软件 HT for Web 产品，在水厂运维管理中应用广泛。借助实时数据采集与 3D 可视化技术，全面监控水厂设备状态与指标，以虚拟巡检取代人工巡检，提升效率、减少人为失误，助力用户快速决策，保障水厂安全稳定运行。

审核编辑 黄宇