智慧水務作為行業發展新質生產力的關鍵，數字孿生智慧水務成為了近年來水資源管理和城市水務系統管理的重要發展方向。通過構建實現水務系統的虛擬三維場景，集成物聯網（IoT）、大數據、云計算等技術，實現水資源的實時監控、精準管理和高效利用。以產業數字化為主線，大力助推數字水務新業態。

圖撲軟件應用自主研發的 HT for Web 產品，搭建了從城市區域級，到水廠泵站級，再到局部工藝級別的多種范圍可視化解決方案。

城市級管理

本模塊案例搭建以廈門區域為載體的 2D 智慧水務地圖，顛覆了傳統的衛星地圖模式，采用更加簡潔的六邊形色塊組成了城市區域范圍，選用不同色塊標明泵站、自來水廠、污水處理廠、水源及水源保護區域等位置，河流分支則運用簡約線條展現，使城市水務監控一張圖更加簡潔明了

兩側 2D 數據看板通過接入業務系統接口，展示出實時統計數據，以供水調度數據、運營數據為基礎，為給水系統、排水系統、污水處理系統等眾多子系統提供運營數據分析支撐。形成感知、診斷、調度、預警、校正一體化水務管理體系。

水量數據可視化

圖撲軟件 HT 通過接入儲水量、水質、壓力、流量等物聯設備數據，在看板上實時動態展示，重點關注各水庫、水廠、泵站的關鍵性指標。主頁場景匯總各水庫、水廠、泵站定位信息，用戶可點擊對應區域進行詳細查看。

運營數據可視化

根據當地水務管理需求，通過對區域用水走勢、供水量、水費總收益等層面信息的綜合采集，準確獲取各地區服務人口、水廠、水庫、泵站的動態情況，對應生成直觀的可視化圖表，提高管理效率。

水廠級管理

數字孿生技術在污水處理廠中的應用，為污水處理和管理提供了一個全新的視角和工具，線上反應了場內的真實情況，為實時監控診斷、過程優化、預測預防、設備管理維護、仿真培訓等提供了平臺支持。

綜合監視

圖撲軟件 HT 對污水處理廠進行全方位的數字化建設，幫助用戶全方面掌握所有站點的整體運維狀況。可通過鼠標和鍵盤的常規交互操作，實現對場景的旋轉、平移、縮放。

畫面兩側數據看板展示廠區設備管理、能耗管理、實時報警、運營監管等關鍵指標參數，將采集的數據信息轉化為相應的圖形信息，直觀地展示全廠綜合指標。

功能區監視

在管理監視模塊，提供了全場所有生產區域的定位功能，定位后自動揭開建構筑物外結構，展示出內部設施設備真實布局，點擊設備即可查看實時運行數據，再結合左右兩側固定看板提取的關鍵工藝段數據，幫助用戶實時監視廠內運作情況。

管網監視

針對污水廠各類工藝管線布局，采用 HT 引擎 1:1 呈現污水處理廠管道分布的 3D 渲染效果。系統將管網按類型選用不同顏色表示，清晰地標注出污水處理的各種管線流向，如污水管線、污泥管線、加藥管線等。幫助用戶熟悉廠內管網布局，提升污水廠管理水平。

管網場景選用科技感夜景風格進行展示，將周邊相關模型進行透視設計，突出管網效果。

泵站泵房級管理

水泵站

針對水務行業市場需求，圖撲軟件 HT 打造了泵站數字孿生系統。該系統基于物聯網理念，采用信息化手段，實現對管網運行指標的實時監測，包括管網液位、流量、水質、氣體、泵站運行狀態等信息，保證管網安全高效地發揮作用。

供水泵房

供水系統是指按一定質量要求供給不同的用水部門所需的蓄水庫、水泵、管道和其它工程的綜合體。本案例的泵房場景，用動態線條代表蓄水池中的水由給水管道供水的全流程。

進入水泵房局部三維場景，實現對設備的空間位置展示以及供水流量、水泵頻率、進出口壓力以及水質的濁度、pH 值、余氯等數據的綜合展示，為供水系統實際運行提供了可視化監控畫面。

工藝流程組態

設備工藝組態通過圖形和可視化表示方法，將復雜的設備狀態、工藝流程、操作步驟以直觀易懂的方式呈現給操作人員和管理者，大幅度提高人們對生產過程的理解和控制能力，是現代工業自動化和信息化管理不可或缺的一部分。

水廠工藝可視化

將水廠關鍵工藝段的設備設計成 2.5D 組態圖形，根據工藝系統圖將設備進行組態連接，界面上加入關鍵節點運行數據展示，精確監控整個工藝流程，確保全廠設備穩定運行，讓水處理在質量、效率方面取得顯著提升。

泵站工藝可視化

HT 可視化支持“一張圖”展現城市泵房分布，鼠標懸停在泵站節點，展示出當前流量、水位等關鍵數據，根據圖例可得知不同類型圖標和管道所對應的含義。

將每座泵站工藝繪制成組態圖紙，呈現水泵房、清水池、加藥間等工藝的實時運轉狀態。應用 HT 2D 渲染技術，可將泥閥、液池、閥門等設備、管線及其他生產相關的構筑物進行直觀呈現，并在對應區域疊加關鍵儀表讀數，選用不同顏色區分各管線功能。系統可根據監控到的水池液位，控制泵閥的啟停，實現設備自控。

污水廠工藝可視化

污水處理廠的處理流程是：粗格柵→細格柵→初次沉淀池→生物池→二次沉淀池→陶粒濾料→快濾池→消毒池→回用。

圖撲軟件自主研發的 HT 產品，結合 2.5D 組態設計風格，將污水處理廠各個工藝段的關鍵節點進行繪制，并連接地下管網系統進行動態示意呈現，便于用戶了解到各個工藝段之間的連接關系。

HT 數據看板界面支持接入 M3U8、FLV 等格式的 Web 視頻流，可切換不同監控點位查看實時視頻，支持數據和視頻在同一屏幕展示。

圖撲 HT 還提供視頻融合技術，通過圖形圖像處理的技術，將視頻畫面與三維場景圖形進行疊加。將視頻信號按照三維場景的虛擬攝像機位置、角度和視野進行校準，使視頻畫面與場景實現一致的視覺效果，達到視頻融合。通過視頻融合可以提供更直觀、全面的視覺信息，幫助用戶更好地理解和分析場景中的實時監控視頻。

圖撲軟件 HT 對再生水廠的主要工藝流程進行 2D/2.5D 可視化設計，根據業務單元“消化池系統”、“絮凝劑系統”、“外來污泥接收系統”進行分類設計，接入測點后監測實時數據，直觀呈現工藝流程和工藝設備的運行狀態。

智慧水務數字孿生技術在城市級、水廠級以及泵房級管理中，不僅能夠提高管理和運營的效率，確保水資源的可持續利用，還能增強系統的可靠性和安全性，這就是發展新質生產力在產業上的重要體現。隨著技術的不斷發展，數字孿生在水務行業中的應用將日益深入，為實現更加智慧、高效、綠色的水務管理提供強有力的工具。

審核編輯 黃宇