中國水利報 | 科技護航 水潤京華——南水北調(diào)中線惠南莊泵站的智慧供水答卷

科技護航 水潤京華——

南水北調(diào)中線惠南莊泵站的智慧供水答卷

北京市房山區(qū)北拒馬河畔，惠南莊泵站巍然矗立。作為南水北調(diào)中線唯一大型加壓泵站，惠南莊泵站是“水潤京華”的最后一道“閘門”。自2014年通水至今，113億立方米清水從惠南莊泵站奔涌入京，水質(zhì)始終穩(wěn)定保持在Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)及以上。

如今，這座輸水樞紐正跳出傳統(tǒng)運維框架，以數(shù)字孿生、智能運維為核心，在千里輸水線上開啟新時代南水北調(diào)工程的智慧升級新程。

推開泵站中控室的大門，數(shù)字孿生中線2.0系統(tǒng)的屏幕映入眼簾，水流參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)等信息一覽無余。“數(shù)字孿生中線2.0系統(tǒng)按照水利‘四預(yù)’（預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案）要求建設(shè)，于2025年1月初上線，由安全監(jiān)測、工程防洪、輸水調(diào)度、水質(zhì)保護等模塊組成?！?/strong>中國南水北調(diào)集團中線有限公司北京分公司惠南莊管理處調(diào)度科科長張曉杰介紹。

數(shù)字孿生中線系統(tǒng)徹底改變了過去的運維節(jié)奏。“以前是設(shè)備出現(xiàn)異常才報警，現(xiàn)在能提前預(yù)判。”張曉杰說，比如在泵站機組電機驅(qū)動端軸承安裝溫度傳感器，數(shù)字孿生系統(tǒng)就可以隨時記錄軸承溫度的變化，一旦有出現(xiàn)異常的跡象就可提前發(fā)出報警提示。

調(diào)度效率也隨之大幅度提升。“系統(tǒng)首頁可以看到年度供水計劃和節(jié)制閘的狀態(tài)，只需要半小時就能生成1個調(diào)度方案?！?/strong>張曉杰說。系統(tǒng)的“四預(yù)”功能更是各司其職：預(yù)報功能可提前一周至半個月，預(yù)測氣溫、水溫的變化趨勢；預(yù)警功能直觀展示全線水位流量曲線，發(fā)生異常情況一眼就能看清；預(yù)演功能會模擬流量、水位變化時如何調(diào)整閘門；預(yù)案功能再結(jié)合前“三預(yù)”的結(jié)果生成方案，精準(zhǔn)度就有了保障。

憑借這份精準(zhǔn)度，在寒冬低溫凍害防控中，數(shù)字孿生中線系統(tǒng)切實發(fā)揮了作用——通過精準(zhǔn)預(yù)判渠道冰情并預(yù)置破冰、融冰設(shè)備，從源頭避免因閘門凍結(jié)引發(fā)的供水中斷風(fēng)險；依托系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化調(diào)度功能，既確保冰期調(diào)度有序運行，又保障供水設(shè)備持續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。在2023年至2024年、2024年至2025年冰期，惠南莊泵站穩(wěn)穩(wěn)應(yīng)對凍害考驗，超額完成年度供水任務(wù)，用實際成效彰顯著冰期調(diào)度硬實力。

在泵房主廠房，記者看到一只憨態(tài)可掬的六足機器狗正邁著穩(wěn)健的步伐巡檢。它背上搭載的相機掃過設(shè)備儀表盤，數(shù)據(jù)就能實時上傳到系統(tǒng)。“同樣數(shù)量的點位下，機器狗能自己檢測、拍照、上傳、統(tǒng)計、生成報告，數(shù)據(jù)可溯源、可復(fù)查，效率遠高于人工?！?/strong>南水北調(diào)中線信息科技有限公司高振銘話里透著對這個“智能幫手”的認可，“現(xiàn)在惠南莊泵房主廠房智能巡檢場景中，儀表讀數(shù)準(zhǔn)確率達98%，漏檢率趨近于0。巡檢效率和準(zhǔn)確性遠超人工巡檢?！?/strong>

據(jù)張曉杰介紹，泵房目前布設(shè)了2700多個監(jiān)測點，主廠房和副廠房都有一只機器狗巡檢。后續(xù)計劃在園區(qū)增設(shè)一只輪足機器狗，再搭配固定攝像頭，就可實現(xiàn)園區(qū)主要設(shè)備的全覆蓋智能巡檢。

從“被動等故障”到“主動防風(fēng)險”，從“人工巡”到“人機協(xié)同守”，惠南莊泵站的每一次變革都在為保障“一泓清水永續(xù)北上”提供更有力的支撐。

來源：中國水利報

作者：宋雨恒

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