建設(shè)背景

水利興則五谷豐，山水清則城鄉(xiāng)靚。水利作為國家重要資源，不僅有防洪減災(zāi)、農(nóng)業(yè)灌溉、城市供水調(diào)水、漁業(yè)外貿(mào)、旅游航運、生態(tài)環(huán)境等綜合應(yīng)用，水電資源也是至關(guān)重要的可持續(xù)能源之一。國家相繼出來了不少政策推動智慧水利的快速建設(shè)，水利部印發(fā)了 《關(guān)于大力推進智慧水利建設(shè)的指導(dǎo)意見》 (以下簡稱《指導(dǎo)意見》) 《智慧水利建設(shè)頂層設(shè)計》《“十四五”智慧水利建設(shè)規(guī)劃》 等系列重要文件，明確提出要全面部署智慧水利建設(shè)，并將數(shù)字孿生流域、數(shù)字孿生水利工程建設(shè)作為構(gòu)建智慧水利體系、實現(xiàn)“四預(yù)”的核心和關(guān)鍵。

系統(tǒng)概述

智慧水利三維可視化信息決策系統(tǒng)，面向水利工程建設(shè)規(guī)劃、水利資源監(jiān)督管理等部門，利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、AI、IoT、移動互聯(lián)網(wǎng)等新ICT技術(shù)，圍繞城市防洪排澇、河湖水環(huán)境監(jiān)管和保護、水庫管理、灌區(qū)管理、綜合運行指揮中心等業(yè)務(wù)場景，以云為基礎(chǔ)，AI為核心，通過云網(wǎng)邊端協(xié)同，構(gòu)建立體感知、全域協(xié)同、精準研判和持續(xù)演進、開放的智能系統(tǒng)。

系統(tǒng)功能

智慧水利信息化系統(tǒng)平臺融合防汛、灌區(qū)、供水、河湖、水資管理模塊，物聯(lián)感知網(wǎng)全域覆蓋，綜合態(tài)勢一屏掌握，構(gòu)建“智慧化、集約化、安全化、可持續(xù)化”的智慧水利管理體系。

綜合態(tài)勢監(jiān)測

以GIS為基礎(chǔ)，支持對江河湖泊流域、水庫、電站、設(shè)備等管理要素進行綜合監(jiān)測;支持對水文氣象信息監(jiān)測、調(diào)度業(yè)務(wù)管理、清潔能源、防洪等各業(yè)務(wù)領(lǐng)域關(guān)鍵指標(biāo)進行多維可視分析，實現(xiàn)水利管理綜合運營態(tài)勢一屏掌握。

智慧防汛系統(tǒng)

接入雨量、氣象、水位、監(jiān)控實時物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，精準定位測站位置，全局掌握降雨量時空分布、水位走勢，打造數(shù)智防汛大腦，智能輔助分析預(yù)警，全面賦能智慧防汛，筑牢防汛安全“生命線”。

智慧灌區(qū)系統(tǒng)

“一張圖”可視化灌區(qū)設(shè)備設(shè)施、渠系建筑物，實時獲取灌區(qū)水雨情、取水、用水量，動態(tài)感知閥門、泵站運行狀態(tài)，助力水資源優(yōu)化配置，推動灌區(qū)“透徹感知、全面互聯(lián)、科學(xué)管控” 。

智慧供水系統(tǒng)

供水系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)、物聯(lián)設(shè)備“一站式”管理，管網(wǎng)分布整體呈現(xiàn)，供水設(shè)備動態(tài)監(jiān)測，運行數(shù)據(jù)實時分析。水質(zhì)問題及時發(fā)現(xiàn)，管網(wǎng)壓力異常自動預(yù)警，構(gòu)建“智慧化、集約化、安全化、可持續(xù)化”的供水管理體系。

智慧河湖系統(tǒng)

集成水質(zhì)、水位監(jiān)測數(shù)據(jù)，河流水系全覆蓋，視頻監(jiān)控應(yīng)急聯(lián)動，輔助河長實時掌握河湖態(tài)勢,事件快速處置，推動水生態(tài)環(huán)境保護，河湖可視化、智能化治理，數(shù)字賦能助力幸福河湖迭代提升。

智慧水資系統(tǒng)

水電站、淤地壩、水庫、取水口數(shù)據(jù)全上圖，各方水資源統(tǒng)籌管理，地下水位、水質(zhì)全天候監(jiān)測，超限自動報警，打造“可視化、可控化、智慧化”水資管理。

智慧水庫系統(tǒng)

支持基于數(shù)字孿生技術(shù)，對庫區(qū)、地形地貌、壩體、水情、設(shè)備等要素信息進行真實復(fù)現(xiàn)和實時監(jiān)測，同時結(jié)合專業(yè)模型算法、AI應(yīng)用，對各領(lǐng)域關(guān)鍵指標(biāo)進行多維度分析和智能預(yù)警告警，為水庫防洪“四預(yù)”精準決策和研判提供智能化支持。

智慧采砂系統(tǒng)

對采砂船、挖掘機和工程車輛進行識別、采砂實時報警、報警事件查詢，滿足超遠監(jiān)控距離，日夜全天候監(jiān)控，對河道、河床采砂行為實現(xiàn)自動告警。

……

開發(fā)平臺

基于數(shù)維圖科技自研Sovit2D、Sovit3D可視化平臺，采集現(xiàn)場照片與數(shù)據(jù)，同步BIM建模導(dǎo)入，利用數(shù)字孿生技術(shù)，對江河湖泊流域、水庫、電站、重要水電基地、關(guān)鍵流域控制測站等進行3D建模，實現(xiàn)可視化直觀的全場景管理。可交互式的 Web 流域三維場景，可進行縮放、平移、旋轉(zhuǎn)，場景內(nèi)各設(shè)備可以響應(yīng)交互事件。

建設(shè)價值

智慧水利三維可視化決策系統(tǒng)通過對防汛、灌區(qū)、河湖、水庫、采砂監(jiān)管、水利工程監(jiān)管、河湖水環(huán)境的智能監(jiān)管，完成對實時水雨情信息的實時采集和展示，對非法采砂行為進行全時段監(jiān)控及智能預(yù)警，對水工程安全生產(chǎn)和安全運行的全時段監(jiān)管，對造成河湖污染的行為進行監(jiān)管和智能預(yù)警的功能需求。

總結(jié)

智慧水利建設(shè)是新階段水利高質(zhì)量發(fā)展的最顯著標(biāo)志和六條實施路徑之一，全國各地正大力推進智慧水利建設(shè)，而數(shù)字孿生流域、數(shù)字孿生水利工程建設(shè)，則是推進智慧水利建設(shè)的核心和關(guān)鍵。

本文主要介紹了Sovit2D和Sovit3D在水利化智慧化系統(tǒng)開發(fā)中的實踐應(yīng)用，從智慧水利三維可視化決策系統(tǒng)的Web組態(tài)、三維可視化等多方面，進行快速高效的可視化開發(fā)，構(gòu)建數(shù)字孿生流域/工程、建設(shè)水利智能業(yè)務(wù)應(yīng)用體系和完善水利網(wǎng)絡(luò)完全體系，積極踐行“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路，認真落實“十四五”規(guī)劃綱要的要求，加快推進智慧水利建設(shè)，驅(qū)動新階段水利高質(zhì)量發(fā)展。

審核編輯 黃昊宇