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智慧水庫數(shù)字孿生系統(tǒng)解決方案

智慧水庫數(shù)字孿生系統(tǒng)解決方案

2024/11/11 14:27:21

一、政策

為加快推進水利治理體系和治理能力現(xiàn)代化,水利部于2024年4月印發(fā)《關于推進水利工程建設數(shù)字孿生的指導意見》的通知,充分發(fā)揮數(shù)字孿生技術對水利工程建設高質量發(fā)展的驅動作用,提升水利工程建設全要素、全過程的數(shù)字化、網絡化、智能化管理能力,建立透徹感知、智能先進、互聯(lián)協(xié)同、科學高效的水利工程建設管理新模式,保障水利工程建設質量、安全和長效運行。

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二、系統(tǒng)介紹

智慧水庫數(shù)字孿生系統(tǒng)利用云計算物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、人工智能、遙感、數(shù)字仿真等技術,對物理流域全要素和水利治理管理活動全過程進行數(shù)字映射、智能模擬和前瞻預演,支撐水利業(yè)務“四預”功能實現(xiàn)。實現(xiàn)水庫公共數(shù)據(jù)的全面整合與共享,預留與上級主管部門、大數(shù)據(jù)等信息化系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)和業(yè)務接口,為實現(xiàn)水庫工程管理、水庫政務管理、應急指揮等核心的統(tǒng)一管理提供強有力的信息化支撐手段,為水庫安全運行與科學調度提供智慧化的管理手段。

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四、系統(tǒng)亮點

智慧水庫數(shù)字孿生系統(tǒng)采用AI動態(tài)監(jiān)管,打造“數(shù)字水庫”。

1、AI智能信息采集

AI智能信息采集用于大壩安全、水雨情、實時視頻、GIS地圖、流速流量、洪水預報、水質監(jiān)測等。

2、數(shù)據(jù)集成化管控

數(shù)據(jù)集成化管控具有數(shù)據(jù)匯集、數(shù)據(jù)分析、溯源推導、預報預警等功能。

3、水庫動態(tài)監(jiān)管平臺

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4、構建水庫洪水演進分析數(shù)字化場景,直觀化展示洪水時空演進過程,并實現(xiàn)山洪災害風險落區(qū)的動態(tài)更新。

5、構建統(tǒng)一、高效、科學、規(guī)范的山洪災害防御體系,全面提升山洪災害監(jiān)測預警的信息化管理水平,有效預防、及時控制和最大限度的消除山洪災害危害。

6、以動態(tài)化數(shù)據(jù)為依據(jù)一鍵生成災情報告,并通過智能化預案,選擇最優(yōu)的調度方案,有效提高決策的科學性。

五、系統(tǒng)平臺

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水庫管理平臺

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數(shù)字孿生平臺

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大壩安全監(jiān)測平臺

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水庫管理平臺

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水利一張圖

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單點數(shù)據(jù)分析

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水位數(shù)據(jù)分析

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流速流量數(shù)據(jù)分析

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監(jiān)測成果表自動生成

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重點區(qū)域警戒看護

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報警模塊

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巡檢上報模塊

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移動監(jiān)控端

六、系統(tǒng)功能內容

(1)、智慧水庫數(shù)字孿生系統(tǒng)建立以水雨情監(jiān)測、大壩安全監(jiān)測、防洪調度、興利調度、應急響應以及綜合管理等核心業(yè)務為一體的綜合業(yè)務系統(tǒng),為水庫工程安全管理提供業(yè)務支撐。

(2)、系統(tǒng)建立基于ESB、微服務、SOA、ETL的信息系統(tǒng)架構體系,為業(yè)務應用系統(tǒng)協(xié)同業(yè)務、系統(tǒng)與數(shù)據(jù)之間、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間提供高效的數(shù)據(jù)中臺和業(yè)務中臺,為信息系統(tǒng)業(yè)務功能擴展提供有效的保障。

(3)、結合信息化系統(tǒng)建設情況,對多源異構數(shù)據(jù)資源進行匯聚、清洗、共享,通過數(shù)據(jù)算法,實現(xiàn)數(shù)據(jù)最大限度的應用,建立“一數(shù)、一源、一責”的制度體系,確保數(shù)據(jù)動態(tài)更新,為應用系統(tǒng)提供規(guī)范的、可用的數(shù)據(jù)資源。

(4)、通過建立二三維一體化的GIS 平臺,借助無人機航拍技術、實景地圖技術等新型展示方式,將數(shù)據(jù)監(jiān)測、分析模型與GIS 進行關聯(lián),形成地理信息數(shù)據(jù)庫,發(fā)布具備工程管理價值的業(yè)務系統(tǒng)。

(5)、借助于BIM 技術對重要的水工建筑物進行三維建模,將大壩安全監(jiān)測與三維模型結合,分析評估建筑物安全狀態(tài),預測建筑物變化趨勢,指導工程管理和運行維護。

(6)、數(shù)字化監(jiān)護采用數(shù)字孿生技術,基于實測的遙感影像和勘察的水庫數(shù)據(jù),構建的一、二維水動力模型,預測分析洪水演進與淹沒過程,并在三維場景中展示防御對象的詳細信息。

(7)、通過無人機、無人船采集數(shù)字高程模型(DEM)、正射影像圖(DOM)、傾斜攝影模型及水下地形等地理空間數(shù)據(jù),構建數(shù)字孿生可視化模型,并結合水利專業(yè)預測預報模型,實現(xiàn)“預報、預警、預演、預案”能力。

(8)、多部門聯(lián)動匯集水利、氣象等部門的數(shù)據(jù),整合共享數(shù)據(jù)資源,打通多個數(shù)據(jù)源系統(tǒng),實現(xiàn)跨部門數(shù)據(jù)共享,并開啟多級預警模式,實時開展動態(tài)研判。

(9)、智能預案通過移動端事件處置APP和跨部門聯(lián)動機制,實時動態(tài)掌控水庫情況和應急處置情況,一鍵生成水庫監(jiān)測報告。

審核編輯(
王靜
)
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