科技日报记者 俞慧友
3月10日，记者从株洲高新区获悉，园区企业株洲南方阀门股份有限公司（以下简称南方阀门）成功研发出泵管阀系统AI智能体“管阀千问”，可系统性破解水锤引发的管网瞬态压力波动、管道漏点精准定位、多工况调度响应滞后等长期困扰供水行业的痛点问题。该成果日前已集成于南方阀门下属珠华智慧水务软件平台，有望为南水北调等国家重大水利工程及城市供水管网等民生工程提供关键技术支撑。
有压输水管道是国家水网与城市供水系统的核心基础设施，水泵、管道（网）、阀门组成的供水系统则是供水企业核心资产。阀门启闭或水泵启停产生的水锤压力波动风险，峰值可达正常工作压力的数倍至数十倍，极易造成供水管道结构性破坏，成为管网运行的重大安全隐患。行业数据显示，有压管道中70%—80%的安全事故均由水锤引发。
长期以来，我国供水行业运维面临三大共性痛点。其一，传统经验型防控方式难以适配复杂多变的实际工况，水锤风险难以精准预判；其二，水泵、阀门的调节操作高度依赖人工经验，调度响应存在明显滞后；其三，地下管线漏损与阀门健康状态辨识难度大，传统井下检测作业存在显著安全隐患。
为破解上述难题，南方阀门董事长、高级工程师黄靖带领团队，依托企业30余年深耕水锤防护领域的技术积累，结合累计处理的1万余个泵站水锤防护案例、留存的1万余次现场服务记录等核心数据，在东方水谷实验室科研平台支撑下，联合湖南大学、中国水利水电科学研究院等高校及科研院所开展了极端工况试验研究。
团队创新借鉴交通车流波动理论，提出了将水锤压力波动理论与智能终端深度融合的AI智能体应用方案，破解了泵、管、阀三者耦合效应与单体运维间的矛盾，成功研发出融合水锤波动理论与智能终端的泵管阀系统AI智能体“管阀千问”。
“管阀千问”采用新一代泵管阀智能数据终端和水锤数据AI智能体双引擎技术架构，智能数据终端集成压力、流量、振动等多维传感器，可实现管网状态全息感知，依托边缘计算芯片完成本地数据预处理与毫秒级精准控制。AI智能体融合水锤波动机理模型调用与管阀大模型知识库，可精准预测水锤风险。通过数字孪生技术推演生成最优防控策略，智能体构建了管网安全的“智慧中枢”，为供水系统提供全系统智能体检与精细化运维服务，实现了供水管网运维的全流程智能化升级。
“管阀千问”将复杂的水锤理论与泵管阀专业知识转化为互动问答形式，助力行业技术人员快速提升专业能力。基于RAG知识库与自研Agent平台，自动完成水力模型率定、调度策略分析，将传统人工经验调度升级为分钟级精确调度。智能体还能精准诊断泵管阀各类故障，输出针对性维修建议，同时支持工作人员通过自然语言便捷查询运行数据、分析发展趋势，大幅降低供水行业数据应用门槛。
目前，“管阀千问”已在多项水利工程与市政供水工程中完成实证应用，成效显著。以长沙引水工程为例，该智能体通过水锤风险精准评估与智能调度，将调度决策时间从数天压缩至5分钟，水力模型精度达96.1%，年节约运维成本380万元。在南方某供水管网爆管分析工作中，系统通过爆管溯源分析制定针对性防护方案，有效降低了水锤带来的管网危害。
黄靖表示，下一步，南方阀门将积极推动“管阀千问”在城市管网更新改造、重大水利工程建设等复杂场景中深化应用，持续助力供水行业高质量发展。
（受访者供图）
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