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划重点!AI+水务,核心在管网!2025-2026最新案例+四层架构全解析

发布日期:2026/03/27


很多人对“AI+水务”的认知,还停留在水厂内部的自动化操作上——其实大错特错!

真正的AI+水务,绝对绕不开给水和排水管网。甚至可以说,供水管网与排水管网,正是当前AI技术在水务行业落地最核心、最活跃、价值释放最明显的领域,没有之一。


尤其是2025-2026年,随着住建部智慧水务典型案例的发布、第十六届水业论坛的临近,AI在管网领域的应用迎来爆发期。今天就用最通俗的语言,结合最新案例,把AI+管网的核心应用、落地架构讲透,水务人必看!


先澄清:

为什么管网是AI落地的“主战场”?

不是水厂不重要,而是管网的特殊性,让它成为AI最能发挥价值的场景,总结3个核心原因,一眼看懂:

  1. 痛点最痛:供水管网漏损率居高不下(中国平均约28%,老旧城区更严重),排水管网内涝频发、污水溢流,传统人工巡检、经验调度根本跟不上;

  2. 数据最富:管网遍布城市地下,部署的传感器能实时采集压力、流量、液位等海量数据,这些都是AI算法训练的“绝佳素材”;

  3. 闭环最实:AI算出的决策(比如关阀门、调泵站),能直接转化为物理动作,效果立竿见影,不像有些技术只停留在“纸上谈兵”。



核心应用:

AI在给/排水管网里,到底在做什么?

不用记复杂原理,结合实际场景和案例,一看就懂,分为给水、排水两大板块,全是2025-2026年最新落地成果:

一、供水管网:AI让管网“会说话”,从被动补救到主动防御

核心目标:降漏损、保压力、优调度,守住居民“最后一杯水”的安全。

1. 智能漏损检测与定位(最成熟应用)

原理很简单:在管网上装声波传感器、压力流量计,AI通过算法识别微小漏水声纹、异常压力波动,相当于给管网装了“千里耳”。

效果升级:以前漏损要靠人工巡查,发现时间以“天/周”为单位;现在缩短到“分钟/小时”级,定位精度能控制在1米内,大幅降低产销差(NRW)。

2. 管网运行调度优化(数字孪生+AI)

基于数字孪生技术,搭建管网的“虚拟副本”,AI结合天气、节假日、历史数据,预测未来24小时用水需求,动态调整泵站压力和阀门开度。

简单说就是“按需供水”:既避免高压导致爆管,又能降低泵站能耗,福州水务集团的相关系统就是典型案例,后续详细说。

3. 水质安全预警

实时监测管网末梢水质,AI分析数据变化趋势,一旦出现异常(比如污染),能快速追溯源头,第一时间切断污染路径,保障居民用水安全。

二、排水管网:AI让管网“会思考”,从看天吃饭到智慧防汛

核心目标:防内涝、查缺陷、控溢流,守护城市水环境。

1. 内涝风险预测与防汛调度

AI融合气象雷达、实时雨量、管网液位、河道水位等多源数据,模拟降雨径流过程,提前1-3小时预测积水点和内涝风险。

彻底改变“下雨才抢险”的被动模式,通过优化泵站、闸门联动调度,提前预排管网存水,减少城市内涝。

2. 管网淤堵与健康诊断

以前靠CCTV机器人巡检,视频要人工一张张判读,效率低还容易出错;现在AI自动识别管道破裂、变形、淤积等缺陷,准确率超90%。

要么通过流量数据分析潜在淤堵,要么靠AI判读巡检视频,大幅减少人工工作量,指导精准清淤,避免管网堵塞溢流。

3. 污水厂-管网联动优化(重点!)

这一点和咱们污水处理厂息息相关:AI预测进入污水厂的进水水量、水质(比如COD、氨氮浓度),提前调整工艺参数(曝气量、加药量),还能反向指导管网截流设施操作。

既能降低污水厂的能耗和药耗,又能防止雨季污水溢流,完美衔接管网与污水厂的协同运行。


重磅!

2025-2026最新典型案例

空谈应用不如看实际案例,以下5个案例均入选住建部《2025年智慧水务典型案例清单》,可复制、可推广,水务人直接参考:

供水管网案例(3个)

案例1:深圳环水集团——“数据+模型”双驱动供水管网运营

AI应用:部署数千个高精度噪声记录仪,AI通过深度学习过滤车流、施工等背景噪声,精准识别微小漏水声,还能区分不同管材的漏点声音;同时基于AI预测用水需求,动态调控全网压力。

成效:漏损率显著下降,爆管事故减少,年节水数千万吨,维修成本大幅降低。

案例2:福州水务集团——数字孪生供水综合调度系统

AI应用:构建全城供水管网的数字孪生虚拟映射,实时同步物理管网状态;一旦发生爆管,AI秒级模拟影响范围,自动生成最优关阀方案(精确到阀门编号),规划抢修路径。

成效:应急响应时间从小时级缩短至分钟级,大幅减少停水范围和时长,供水安全保障能力翻倍,该项目与福州主城区污水提质增效平台一同入选住建部典型案例,成为福州水务数字标杆。

案例3:吴江华衍水务——AI赋能管网漏损管控

AI应用:将管网划分为独立计量区域(DMA),AI分析夜间最小流量变化趋势,自动定位漏损异常区域,摆脱传统“人海战术”。

荣誉:2026年1月入选“全国人工智能应用场景典型案例”,彻底解决人工听漏效率低、覆盖率低的痛点。

国际参考:瑞典VA SYD公司

应用:AI泄漏检测系统,能识别低至0.5升/秒的微小泄漏(人耳完全听不到),成功将无收益水(NRW)从10%降至8%以下。

排水管网案例(2个)

案例4:深圳环水集团——城市排水管网运营管理平台

AI应用:融合多源数据,提前1-3小时预测内涝风险;雨季时AI自动计算最佳截流倍数,智能控制截流井闸门和泵站,减少污水直排河道。

成效:实现从“被动抢险”到“主动防御”的转变,城市内涝点显著减少,水环境质量明显改善。

案例5:福州主城区——污水提质增效运营管理综合平台

AI应用:利用井下黑光图像站AI识别技术,精准定位管网排查范围;通过AI图像识别判断管道缺陷,进水水质异常时,快速溯源锁定污染源头(如企业偷排、管网混接)。

成效:问题发现时间缩短约半小时,处置效率提升12.5%,主城区生活污水集中收集率较2023年提升24.51%,污水厂进水平均BOD浓度提高4.22mg/L。


深度解析:

“AI+管网”的四层架构

AI+管网不是“单点技术”,而是全栈式闭环系统,从顶层决策到底层执行,四层架构缺一不可,用表格清晰呈现,一看就懂:

架构层级

核心功能

管网中的AI应用实例

顶层设计(战略大脑)

全局优化、决策支持,从经验驱动转向数据+算法驱动

1. 城市级多水源联合调度;2. AI预测管网老化,制定“十五五”更新改造计划;3. 爆管/内涝秒级生成应急预案

中间层(数据/算法中台)

解决数据孤岛、提供算力支撑,连接感知与应用

1. 融合SCADA、GIS、气象等多源数据;2. 水力模型云化,实时校正;3. 漏损声纹、管道缺陷图像识别算法库

底层设计(感知/边缘)

数据采集、实时响应,相当于系统的“五官”

1. 智能传感网络(压力计、液位计、噪声记录仪等);2. 边缘网关就地处理高频数据,毫秒级关阀/报警;3. AI巡检机器人、无人机自动化采集数据

最后一公里(场景/执行)

技术落地、价值闭环,触达一线运维和用户

1. AI漏点自动生成工单,导航至维修人员;2. 内涝精准预警,推送避险提示;3. 非开挖修复决策,减少扰民



总结与展望

在“十五五”开局之际,给水和排水管网早已不是冰冷的地下管道,而是充满智慧的“生命体”:

  • 对供水而言:AI让管网“会说话”,主动报告漏点、压力异常,直接转化为节水、降本的实际效益;

  • 对排水而言:AI让管网“会思考”,预判雨情、自动调度,守护城市安澜,减少水环境污染。

即将召开的第十六届水业论坛,专门设置“面向场景的智慧水务新挑战”分论坛,展示的石佛水厂等案例,也重点提到“水务AI数字人”“智能加矾模型”,这些都离不开管网数据的深度挖掘。

最后提醒:AI+水务的核心竞争力,不在于技术多先进,而在于谁能把管网这“最后一公里”跑得最通、最稳、最省。深圳、福州、吴江等地的案例已经证明,AI+管网不是“高大上”的概念,而是能落地、有实效的解决方案。

未来,没有管网的深度智能化,AI在水务中的应用只会停留在单点优化,无法实现真正的系统治理。对水务从业者来说,吃透AI+管网的应用逻辑,才能跟上行业发展的步伐~