第十一届上海国际泵阀展

上海国际泵管阀展览会

FLOWTECH CHINA (SHANGHAI) 2023

2023年6月5-7日

上海 | 国家会展中心(虹桥)

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智慧水务数字原生形态的探索与创新

引子

水作为大自然对人类最美好的馈赠,是地球上最重要的物资资源之一。自古以来人类逐水而居,众多城市因水而兴,水在满足人们生活需求的同时也带来了各种问题。用水、治水是人类社会发展过程中的重中之重,伴随着科学技术的提高和信息化的应用,智慧水务应运而生。

智慧水务的四个发展阶段

对于何为智慧水务,中国工程院院士王浩的定义概括为:“智慧水务是通过信息化技术方法获得、处理并公开水务信息,从而有效地管理供水、用水、耗水、排水、污水收集处理、再生水综合利用等过程,是智慧城市的重要组成”。该定义易于理解,智慧水务是运用信息化技术作为载体对水务进行科学有效的管理,但应用信息化为手段进行水务管理到何种程度可以称之为智慧水务尚未明确界定。

前段时间,北大纵横高级副总裁谢凡女士在公司内部对数字原生进行了详细描述与讲解,内容可以完美的应用于智慧水务关于发展阶段的有效划分。谢总提出企业终将走向数字原生形态的“理念”,并对企业数字化发展进程的各阶段进行了友好定义,主要划分为四个阶段:1.数字孪生2.虚拟原生3.虚实融生4.数字原生。数字孪生指现实世界的数字化镜像阶段;虚拟原生指数字世界可以有虚拟的原生运行规律和运行结果,但不干预现实世界;虚实融生指在确定的协议下,数字世界中可固化支持现实世界决策效率并反向支撑现实世界;数字原生指数字世界将基于自己的算法产生更多未可知思维。后一阶段比前一阶段更加智能,体现更高的效率,虚拟世界(数字世界)能够进一步扩展现实世界人类的想象空间,反向激发人类向更多未知的世界进行拓展,虚与实之间由泾渭分明,逐渐融合,最终更加立体,相互促进,融为一体。

我们知道浩瀚岁月之中,人类的演化不再是主要依靠前期个体体能和智能的提升进行进化,目前更多的依靠着群体交流和协作方式的改变和效率的提升。随着虚拟世界使得人类不仅能够跨时空的交流经验和信息,而且可以超越现实空间进行想象与模拟实施,达成更高的世界改变。世界尽头是元宇宙,而元宇宙的终极无疑将会是数字原生。

一个处于智慧水务发展较为领先的例子三峡集团目前已基于数字孪生能力底座,采用可视化技术,对整个长江流域的山川、河流、城市、水利工程、气象、水文等要素进行数字化还原,通过开发出洪水演进模拟软件,推演出不同水利调度方案实施后的洪水演进趋势,生成动态三维场景模拟洪水演进过程。三峡集团通过将长江流域相关全要素的数字化表达,能够直观快速掌握流域运行情况,大幅提高对水务管理的研判效率,同时不只局限在对真实世界进行视觉复刻的数字孪生,而是生成时间、空间等多维度的数据副本,可以进行推理计算,形成若干个平行世界。根据当前一段时间的流域洪水过程数据,匹配过去发生的高相似度洪水过程,分析其后续发展趋势,以过去的经验为参考;通过对未来预报数据情况下的不同方案进行仿真模拟,寻找综合效果最佳的调度方案,最大程度减少洪涝灾害造成的损害。

我们可以看到,三峡集团通过数字技术,将水利工程体系以统一的模型进行管理,进行高效的联动仿真,能够在面对洪水灾害时快速生成优化调度方案,从而有效提升了指挥中心综合管理能力,全面加强了所辖流域的防洪、供水、发电联合优化调度等管理工作。目前三峡集团的智慧水务发展已达到虚拟原生阶段,随着数据储备的进一步提升和经验的积累,集团管理进入虚拟融生阶段,对于未来水务管理的有效性将会进一步提升。

小结

目前智慧水务行业发展整体仍处于初级——数字孪生阶段,好的企业开始了虚拟原生阶段,但有着理想总是好的,知道自己是谁,所处阶段,知道未来更好的自己应该什么样子,过程做好自己即可。前行虽不易,但生而无畏,随着技术的进步和生产力水平的大幅提升,智慧水务终将通过革命性的探索和颠覆式的创新走向数字原生形态。

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