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资料解读:智慧水利综合解决方案

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作为水利信息化领域的资深专家,笔者将全面剖析这份极具实践价值的智慧水利解决方案。该方案系统性地构建了"平台+场景+业务系统"的三维架构,充分融合了数字孪生、人工智能、物联网等前沿技术,为现代水利治理提供了创新性的技术路径。

一、整体架构设计

该方案创新性地提出"一图、一库、一平台"的顶层设计理念。通过构建统一的数据底板、模型平台和知识平台,实现水利全要素的数字化映射和智能化管理。其中,数字孪生平台作为核心中枢,包含数据底板、模型库、知识库和孪生引擎四大模块,为防洪调度、水资源管理、河湖监管等业务提供智能支撑。

二、关键技术体系

  1. 数据底板建设

采用"五步法"构建策略:数据汇集治理→资源目录建设→空间底板建设→多维分级适配→资源投入说明。方案特别强调多源数据融合,包括:

    • 地理空间数据:数字高程模型、卫星遥感影像、无人机倾斜摄影
    • 工程数据:BIM模型、设备三维模型
    • 监测数据:实时传感数据、视频监控数据
    • 业务数据:管理台账、调度记录
  1. 模型平台构建

创新性地提出四维模型体系:

    • 水利专业模型:洪水预报、演进、淹没分析等
    • 智能模型:机器学习算法、预测模型
    • 可视化模型:三维仿真、动态渲染
    • 数字仿真引擎:多模型耦合计算引擎

重点介绍了自主研发的IFMS/Urban模型,其采用地表-管网-河道全耦合算法,在68%的积水点实现10cm以内的计算精度。

  1. 知识平台开发

构建了完整的知识管理体系:

    • 知识图谱:法律法规、技术标准等结构化知识
    • 历史场景模式:典型洪水案例库
    • 业务规则库:调度方案、应急预案
    • 专家经验库:领域专家隐性知识

通过知识获取→构建→管理→应用的全生命周期管理,实现知识的持续沉淀和智能应用。

三、典型业务场景

  1. 防洪"四预"系统

实现预报-预警-预演-预案的闭环管理,核心功能包括:

    • 精细化气象预报
    • 多维耦合洪涝模拟
    • 淹没过程动态仿真
    • 应急方案智能生成
  1. 水资源调度管理

构建"监测-模拟-决策-调度"一体化平台,重点解决:

    • 水资源时空均衡配置
    • 跨流域联合调度
    • 生态流量保障
    • 水质水量协同管理
  1. 河湖长制管理

创新性地融合遥感监测和AI识别技术:

    • 每月1次的遥感动态监测
    • "四乱"问题智能识别
    • 移动巡查终端支持
    • 问题整改闭环管理

四、系统集成服务

方案提供了丰富的物联感知解决方案:

  1. 雨水情监测:北斗毫米级位移监测、渗流渗压实时采集
  2. 生态流量监测:图像测流、ADCP超声波测流
  3. 水下地形测量:无人船探测、地形相似性模拟
  4. 遥感监测服务:水域岸线变化分析、非法采砂识别

五、典型案例

方案列举了8个典型应用案例,包括:

  1. 抚州AI图像测流系统(60万元)
  2. 江西水工程综合管理平台(450万元)
  3. 萍乡大坝安全监测系统(240万元)
  4. 东营智慧水务平台(260万元)
  5. 云峰水电站生态流量监测(50万元)

这些案例充分验证了方案的实用性和可操作性。

六、创新亮点

  1. 技术融合:首次实现数字孪生与水利业务的深度耦合
  2. 模型创新:自主研发的多维耦合模型达到国际先进水平
  3. 知识管理:构建了水利领域首个完整的知识工程体系
  4. 应用实效:在多个省份取得显著的应用成效

该方案代表了当前智慧水利建设的最高水平,其"平台化+场景化"的设计思路,既保证了系统的整体性,又兼顾了业务的灵活性,为各地智慧水利建设提供了可复制的技术范式。特别是方案中强调的"数据-模型-知识"三层架构,为水利数字化转型提供了清晰的技术路径。

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