隨著城市化進程的加速和人口的不斷增長，水務管理面臨著前所未有的挑戰。運行效率和服務質量直接關系到城市的發展和居民的生活質量。傳統的供水網絡管理方式已難以滿足現代社會的需求。水務數字孿生技術的出現，為供水網絡的優化調度提供了新的思路和方法。
水務數字孿生技術，通過將物理世界的供水網絡與數字世界的虛擬模型相結合，實現對供水網絡全生命周期的模擬、預測和優化。集成了物聯網、大數據、云計算和人工智能等先進技術，能夠實時收集和分析供水網絡的數據，為供水網絡的優化調度提供科學、精準的數據支持。
水務數字孿生技術是一種基于物理模型、傳感器數據、歷史數據等多源信息融合的技術，通過構建與真實水務系統相對應的數字化模型，實現對水務系統全生命周期的模擬、預測和優化。集成了物聯網、大數據、云計算、人工智能等先進技術，具有高度集成化、智能化和可視化的特點。水務數字孿生技術為水務管理提供了精準的數據支持、科學的決策依據和高效的運營手段，成為推動水務管理向智能化、精細化方向發展的重要力量。
在供水網絡優化調度中，數據的準確性和完整性對優化效果至關重要。水務數字孿生技術通過物聯網設備實時采集供水網絡的運行數據，包括用水量、水壓、水質等參數，對數據進行清洗、整合和標準化處理，形成統一的數據平臺，為供水網絡的優化調度提供了堅實的數據基礎。
基于數據平臺，水務數字孿生技術可以構建供水網絡的數字化模型。能夠全面反映供水網絡的拓撲結構、設備狀態和運行規律。通過仿真技術，可以模擬不同供水方案下的網絡運行狀態，評估供水效率、能耗和管網損耗等指標，為供水網絡的優化調度提供了科學的決策依據。
在供水網絡優化調度中，優化算法的選擇和應用是關鍵。數字孿生水廠可以結合線性規劃、非線性規劃、動態規劃等優化算法，對供水網絡的運行狀態進行優化。基于機器學習和人工智能技術的優化算法，如神經網絡、決策樹等，也可以應用于供水網絡的優化調度中。這些算法能夠自動學習供水網絡的運行規律，發現潛在的優化點，并提出優化方案。在實際應用中，可以根據不同的需求和場景選擇合適的優化算法，實現供水網絡的優化調度。
依托于自主研發的工業互聯網平臺-伏鋰碼云平臺建設的智慧水務孿生系統，通過實時數據監測和預測分析，發現該城市供水網絡存在水壓波動大、能耗高等問題。基于水務數字孿生技術，構建了供水網絡的數字化模型，并應用優化算法對供水方案進行優化。優化后的供水方案不僅降低了能耗和管網損耗，還提高了供水效率和水質穩定性。
