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大国重器背后的“数字神经”:解析水网建设的“南瑞方案”

从长江之畔的巨型泵站,到青藏高原的高海拔引水工程,中国大地上的现代化水网正经历着一场前所未有的数智变革。长期以来,如何实

从长江之畔的巨型泵站,到青藏高原的高海拔引水工程,中国大地上的现代化水网正经历着一场前所未有的数智变革。长期以来,如何实现跨区域、跨流域水资源的精准调度与安澜守护,一直是水利工程面临的极限挑战。

如今,一个令人瞩目的趋势正在发生:原本深耕于电力系统的顶尖技术,正跨界进入江河湖海。作为能源科技领域的“国家队”,国网电科院(南瑞集团)正以电网领先技术为核心,加快向水网延伸。这种“跨界协同”究竟为国家水网带来了哪些改变?

01 感知“织网”:七维协同激活水网“神经末梢”

水网的智能运行,首要难题在于感知。过去,水利监测往往依赖人工巡检或单一的传感器,难以应对极端天气下的突发状况。南瑞通过数字化、网络化、集成化的导向,精心织就了一张覆盖“天、空、地、水、工、机、电”七大维度的智能感知网。这种全方位的感知能力,让每一条河流、每一座水坝都拥有了灵敏的“神经末梢”。

在新安江水力发电厂,水调人员对这一变化深有体会。南瑞研发的水文气象耦合预报系统,不仅大幅提升了预报精度,更有效延长了预见期,为科学制定防洪调度方案争取了“黄金时间”。通过自研的天气雷达降水反演算法与测雨雷达,南瑞实现了对极端天气的短临预警,构筑起防汛调度的“第一道防线”。

在物理层面,南瑞布设的全域感知触点已超过6000套,涵盖了水位计、自动蒸发装置、多普勒流速仪等尖端设备。特别是在南水北调等重点项目中,其水质在线监测仪与工程安全监测产品,如同“千里眼”般守护着水资源的清澈。年产能达8万台套的安全监测产品,正护航三峡工程等近千个重大工程长效运行,确保大国重器的每一处细微变化都在掌握之中。

02 管控“强网”:数字孪生锻造智慧“水利大脑”

如果说感知是“触觉”,那么智能管控就是“大脑”。南瑞利用数字孪生技术,推动水网管理从“人工调控”向“自主运行”跨越。在南水北调中线工程中,南瑞打造的“天空地水工”智能管控平台,入选了信息技术应用创新典型案例。该平台实现了7×24小时全要素自动监测,智能巡检已逐步替代人工,让庞大的水渠运行更具智慧。

这一“大脑”的核心逻辑是“1+N”自主调控框架,即以自主调控应用为核心,辅以预警预测、智能巡检等多个应用。通过构建“高可信数据源、高保真模型、高可靠控制”三大关键能力,南瑞打通了从决策到执行的全链条。这种模式不仅在万家寨引黄工程中落地见效,更在六安水管家泵站群等项目中实现了生产效率的飞跃。

值得关注的是,南瑞还创新性地提出了“数字人+真人”的双值班体系。这意味着在水网日常运行中,数字模型可以像经验丰富的调度员一样“思考”并给出最优路径,而人类专家则负责最终的确认与复杂决策。这种人机协同的模式,极大缓解了大型工程在长周期运行中的运维压力,确保了水资源的精准输送与能源的高效转换。

03 场景“兴网”:定制化方案破解“跨界”应用痛点

国家水网建设需求多元,不同地域的环境差异巨大。在青海“引大济湟”工程现场,高寒高海拔曾是水力调控的“拦路虎”。南瑞为此量身打造了具有“四预”功能的智慧调度体系,成功入选水利部数字孪生调水工程名单。这证明了其技术在极端环境下的适应性,让汩汩清水能够跨越千山万壑,滋养干旱的高原大地。

在航运领域,西江黄金水道的变革同样具有代表性。作为珠江—西江经济带的动脉,西江梯级船闸群曾长期受困于信息壁垒。南瑞借力交通、水利、能源深度融合的技术优势,实现了20座船闸的统一调度。截至2025年底,西江全线年过货量已达5.07亿吨,长洲船闸效率提升25%,年过货量稳居全国天然河流首位,有力支撑了区域经济的快速发展。

而在泵闸站领域,南瑞承建的南水北调东线江苏段自动化系统,完成了国内首个大型泵站核心控制装备的全国产化替代。在新疆开孔河,低成本远程测控体系实现了水资源红线与供需平衡的智能调控。这些生动的场景实践表明,数智动能已不再是纸面上的技术概念,而是实实在在转化为保障国家能源安全、水资源安全与民生福祉的坚实屏障。

纵观全局,从电力的精细管理到水资源的全局调度,跨界融合已成为基础设施现代化的必然趋势。南瑞集团以数智技术赋能水网,不仅是对传统行业的重塑,更是对“人水和谐”愿景的深度实践。在国家水网建设持续推进的当下,这种以技术为底色、以创新为动力的“织网”行动,正让古老的江河在数字时代焕发出前所未有的生命力。