习总书记强调，保护江河湖泊，事关人民群众福祉，事关中华民族长远发展。我国江河水系众多，保护治理是一个庞大复杂的系统工程，必须坚持数字赋能，依托现代信息技术变革治理理念和治理手段。为此，党中央、国务院做出了明确部署，国家“十四五”新型基础设施建设规划明确提出，要推动大江大河大湖数字孪生、智慧化模拟和智能业务应用建设，并印发有关文件，如《关于大力推进智慧水利建设的指导意见》、《“十四五”期间推进智慧水利建设实施方案》，《智慧水利建设顶层设计》《“十四五”智慧水利建设规划》等，明确了推进智慧水利建设的时间表、路线图、任务书、责任单，并且多次提及“数字孪生流域”、“数字孪生工程”以及相关要求。
重大水利工程建设是今年经济稳增长的一大重要方向。随着各地数字孪生流域建设的先行先试项目的有序推进，已初显成效，例如，上海市数字孪生吴淞江工程（上海段）新川沙泵闸枢纽工程、数字孪生秦淮河、数字孪生江苏太湖地区典型水网工程、数字孪生沂沭泗水系（江苏部分）、数字孪生水网（南通城区）等，为智慧水利建设带来了新的机遇。据相关机构的测算，2022年我国水利信息化市场将达到368亿规模，其中主要来自数字孪生流域建设。根据水利部规划，2022-2022年将重点推进150项重大水利工程，总投资1.29万亿元，数字孪生+水利大有可为。
智慧水利建设现状
1.基础设施建设仍需大力推进，统筹能力有待增强
近几年，水利工程、水文、水资源等业务相关的感知站网已经形成，但目前尚不能满足新时期水利现代化建设的需求，水利信息采集范围未能实现全覆盖，无法实时监测重要水利工程的运行状态。另外，由于信息基础设施相对分散，仍然存在若干相对独立的信息系统，难以开展统筹设计和一体化整合，尚未形成水利信息化建设管理的联动机制。
2.系统整合平台亟待建设，数据共享应用水平有待提高
大部分水利部门已建设多个业务系统，包括防汛管理工作平台、防汛视频监控系统、水利办公OA系统等，这些系统较为分散，功能单一，无法协同服务于智慧水利大局，需建立统一、协同的智慧水利综合管理平台。同时，各类数据更新不及时、不全面，且数据共享难度大、频次低，数据开放的体制机制尚不完备，对数据的分析挖掘不够深入，基于大数据的应用、管理和决策亟待加强。
3.信息化技术应用单一，水利业务智能化程度有待深入
经过多年的发展和积累，目前水利部门信息化建设已经取得了一定成就，为各项水利工作提供了重要支撑，但是仍然缺乏对新型识别技术、大数据、云计算、物联网、人工智能等新技术的运用，应用功能相对单一、智能化程度不够。需要强力推进智慧水利建设，大力推广信息技术的广泛应用，深化业务应用系统建设，从而实现从传统水利向现代水利的实质性跨越。
北京数智源科技有限公司，作为视频AI+数字孪生场景化应用专家，专注于数字孪生、视频AI技术应用与落地，赋能政企客户数字化升级。目前，数智源根据国家政策的指引和行业趋势的推进，推出智慧水利解决方案，以满足水利业务向智能化方向转型的迫切需求。
智慧水利数字孪生管控平台架构
数据源层，对接水利部门各信息化系统，例如汛情预警发布系统、洪水风险预报系统、防汛视频监控系统、防汛管理工作平台等，获取和融合水利相关的地理数据、气象数据、设施运行数据、监控数据等，为水利的数字化、智慧化提供数据基础。
基础平台层，通过视频智联平台、数字孪生平台将对接到的、各系统的数据进行融合分析处理，便于可视化分析与呈现，并通过数字孪生技术和可视化图表进行呈现，并实现样式和交互的配置。
功能层，通过基础平台层对数据的融合处理和数字孪生场景的搭建，实现了智慧水利多方面的功能，例如数据关联、场景交互、视频告警、水位预警、气象预警等。
应用层，即智慧水利数字孪生管控平台的最终呈现，包括水库概览、实时监测、预警分析、仿真推演，即介绍水利工程（设施）概况，实时监测某工程（设施）气象、水位、雨量等，对气象环境、水利设施等异常预警进行统计管理，并通过数字孪生技术模拟不同天气和泄洪推演等。
智慧水利数字孪生管控平台介绍
1.水库概览
搭建三维地理模型，对接地理信息数据，将水资源和水利工程（设施）与地图相结合，可一图总览各类水利元素分布，并通过图表形式呈现该区域内的降雨、蓄水量、渗流量等关键指标，便于在掌握整个流域的水利基础信息、水资源详情、气象数据等信息的基础上，科学化管理，高效率应急指挥。
2.实时监测
实时监测模块集中对水库的环境、大坝、水位、流量、气象等多方面进行实时监测，及时感知异常数据、异常情况，以便尽早采取措施来预防、应对，避免或降低因疏忽和检测不及时而造成的灾害或损失。
视频监控。直接调取视频监控列表，通过筛选或者点选实时查看各点位监控视频，并可切换四宫格、六宫格、九宫格视图来播放视频。
气象监测。实时监测气象信息，包括天气状态（雨、雪等）、台风预警、降水预告、降雨量等，便于根据气象信息及时调整管理策略。
渗压监测。通过孔隙水压力计传感器等专业设备，实时监测大坝状态，有助于及时感知和消除安全隐患，保障水库安全运行。
水文监测。通过雷达等设备监测水库水位、流量、流速等多项指标，提升监测数据准确性，为科学防洪抗灾提供有效数据支撑。
3.预警分析
预警分析模块罗列水库管理中重要的监测指标，并将各类设备获取到的异常信息进行统计和分析，以便管理者或业务人员能够及时获取预警信息，有效采取应对措施，保障水库运行和精准的防洪减灾。
预警统计。统计预警总数、各类等级预警数量。另外，展示重要监测指标以及状态，例如流域降雨量、重点断面水位、水文情况、水坝状态等，辅助管理者或业务人员精准定位异常位置，以便采取有效措施。
安全综合研判。展示当前水坝安全等级，可查看详细的等级评判标准，以确定目前水坝的运行状态和补救措施。
4.仿真推演
仿真推演模块对水库运行、气象环境等进行模拟复演，支持对水坝和闸门等设备、水库巡查情况、保障能力等重要指标进行监测和呈现。同时，异常情况也会实时告警，保证及时获取异常以采取有效应对措施，避免或降低灾害及损失。
仿真推演。通过数字孪生技术对水库的气象环境，例如雨雪天气以及带来的水位变化、水位告警进行模拟，复现水库闸门开关、水库泄洪等业务管理操作，从中可感知管理中存在的风险和亟需优化的节点或流程，进而可针对性制定应急预案，保障水库安全、高效 运行。
结语
ZHE END
智慧水利数字孪生管控平台，以网络化、数字化、智能化为主线，以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径，全面推进了具有预报、预警、预演、预案功能的智慧水利体系建设，进一步迈向智慧水利的六大目标，即空间全域化、时间序列化、过程自动化、应用智能化、管理一体化、科学决策化。
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