数字孪生农村供水信息化系统
政策背景
水利部：
- 2021年11月，水利部等9部门联合印发《关于做好农村供水保障工作的指导意见》，提出了到2025年，全国农村自来水普及率达到88%的目标。
- 2023年10月，水利部出台《关于加快推动农村供水高质量发展的指导意见》。指导意见明确，力争通过3至5年时间，初步形成体系布局完善、设施集约安全、管护规范专业、服务优质高效的农村供水高质量发展格局。到2035年，农村供水工程体系、良性运行的管护机制进一步完善，基本实现农村供水现代化。
近年“中央一号文件”涉及农村供水内容
- 2021年：实施农村供水保障工程；实施规模化供水工程建设和小型工程标准化改造，有条件的地区推进城乡供水一体化，到2025年农村自来水普及率达到88%。
- 2022年：推进农村供水工程建设改造，配套完善净化消毒设施设备；统筹规划、同步实施高效节水灌溉。
- 2023年：推进农村规模化供水工程建设和小型供水工程标准化改造，开展水质提升专项行动；巩固饮水安全保障成果。
建设方案
数字孪生农村供水信息化系统主要运用物联网、大数据、云计算、数字孪生等技术，实现从水源、到水厂（水站）、管网、用水户的全域感知、智慧管控、数字化管理；并对物理供水工程全要素和建设运行全过程进行数字映射，建设数字孪生平台，实现智能模拟、前瞻预演，发现问题、优化调度，推动农村供水高质量发展。
系统功能
| 水源地监测 | 确保水源安全，保障稳定供水 |
• 水源地：水位、流量、水质；
• 取水泵监控：水泵启/停控制；运行状态；电流电压监测；供水压力监测；
• 安防监控：防入侵，视频图像全方位监控，保障水源及泵站安全。
| 水厂（水站）自动化控制 | 无人（少人）值守 |
• 数据采集：进、出口流量；水池水位；水质；泵/阀/闸开关状态；电流电压；
• 泵站控制：泵、阀、闸的远程启、停控制；泵阀联动控制；
• 安防监控：水厂、水处理/净化车间、泵站关键位置视频监控，并进行红外报警，外来人员闯入紧急报警。
| 调蓄池/减压池水位监测 | 提高供水保障率 |
• 实时采集水池水位，并根据水位高低实现水泵联动控制，实现水池自动蓄水，水位越限自动报警；
• 水质监测：根据水处理及供水用途，监测水池水质。
| 管网监测预警 | 预防爆管，降低漏损率 |
• 在输水管网和配水管网的关键节点建立管网压力、流量监测点，预防爆管，保障稳定供水；同时在入户管网末端进行水质监测，根据水质监测结果，及时优化和调整净水工艺。
• 关键位置观测井布设自控阀，实现远程控制供水、方便检修和紧急情况的供、停水
| 末端用水户流量计量 | 加强收费管理 |
• 末端用水户安装智能水表，保障用水精确计量，加强收费管理。
软件平台
数字孪生农村供水信息化平台包含供水调度一张图、水厂运营管控、管网综合管理系统、营收系统、水务APP等功能模块（根据项目情况功能可定制）。实现了取水、制水、管理、调配、服务等各环节无缝衔接，形成城乡供水服务闭环。
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设备状态总览 |
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测站GIS定位 |
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供水概况总览 |
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关键数据指标分析 |
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报警数据展示 |
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辅助调度决策 |
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全流程可视化 |
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高精度BIM建模 |
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数据融合交互 |
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供水模型分析 |
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数字化四预体系 |
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精细化决策 |
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GIS地图定位 |
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压力流量数据采集 |
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爆管预警分析 |
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漏损监控 |
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DMA分区计量 |
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巡检管理 |
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抄表管理 |
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收费管理 |
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报表分析 |
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报装系统 |
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掌上营业厅 |
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线上缴费 |
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GIS地图 |
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运行状况总览 |
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数据异常自动报警 |
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手机抄表 |
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在线巡检 |
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在线缴费 |
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系统特点
全链条、全过程，动态监管
从水源地取水、水厂制水、管网配水到居民用水的全链条、全过程实时动态监控及预警，及时掌握供水状况和水质达标情况。
数字孪生，运行态势可视化呈现
运用BIM、Unity 3D等先进技术，对真实供水场景进行数字映射与工艺流程的仿真模拟，实现供水全流程的可视化态势感知。
模型驱动，优化调度，增效赋能
依托强大的模型库，包含供水调度、漏损分析、应急供水等多种专业模型，对供水系统运行进行全面模拟与分析，为系统运行提供高效、精准的决策支持。
SaaS架构，弹性部署，灵活定制
鉴于各地区信息化水平、升级管理需求差异及投资预算限制，系统采用SaaS架构服务，按需弹性部署，缩短周期，节约成本。同时，接口安全冗余，支持扩展，便于升级。
互联互通，跨部门协调统一
平台可实现跨层级（上级政府、水行政主管部门）与跨部门（气象、住建、应急、农业农村、乡村振兴等部门）间的互联互通，数据畅通共享。
典型案例照片
核心产品及案例详解
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市电/太阳能遥测终端机 |
电池供电微功耗遥测终端机 |
智慧水务平台方案 |
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河北省某地农村供水调度系统建设案例
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