作为一座拥有超过2400万常住人口的超大城市,上海的城市供水系统作为“主动脉”,日夜不停地为整座城市输送生命源泉。目前,上海依托青草沙、陈行等四大水库,通过600公里原水管渠输送至39座自来水厂,日供水能力已达1260.5万吨。处理达标后的水源,经由总长4.05万公里的供水管道网络,再通过990万只水表送到千家万户。为保障这条主动脉常年安全稳定,上海开始将数字技术与供水管理融合在一起,在南市水厂,“1+2+1+N”的智慧系统上线运行。

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一、南市水厂数字化运维实效

这一座始建于1902年的南市水厂,是中国人自己建造的第一座自来水厂。一百多年过去了,加药间、砂滤池、配电间里,机器人替代了人工高危作业。同时在中控室的大屏幕上,整个水厂的数字孪生模型实时跳动着水量、水质等数据。

南市水厂用了五年时间,构建了一套“1+2+1+N”的智慧系统。其底层是一个三维数字孪生模型,中间是水量和水质两个预测模型,上层是制造执行管理系统,再连接各个机器人。这套系统覆盖了智慧生产、智慧管理、智慧巡检、智慧车间、智慧维护五个场景。调度员只需在屏幕上设定好出厂水压和水质目标,系统就会自动计算最优的泵组组合和加药量。自动化实验室里,机械臂自动完成取样、分装、检测全流程,微生物检测也实现了自动化。

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二、24小时智控水质、水量

自来水从水厂出去之后,还要经过几十公里、上百公里的地下管网才能到用户的水龙头。这一段也处于粗放管理的状态,管网压力、水质波动、漏损情况大多要靠人工巡检。除了把出厂端管住之外,出厂之后的水在管网里流经,中间又经过加压泵站、二次供水设施。对于这一流程,WITBEE®万宾科技®供水管网监测系统又能实现全面、全面的监测。

供水管网监测系统有两大主要功能,一是自动采集。由安装在管道沿线的传感器,负责24小时采集浊度、余氯、pH值、水温、压力、流量、水位等指标。采集到的数据先存在本地,再通过无线网络上传到云端。二是自动上报。上报的数据经过监测仪的初步分析。除了正常范围内的数据外,管网的水压低于设定下限,它会生成一条告警信息。二次供水水箱水位低于警戒线,也会触发低水位上报机制。这些告警同时推送到调度中心的大屏、值班人员的APP终端上,直接支撑供水单位的实际调度、决策。