数字孪生智慧水务建设综述

news2024/11/27 22:31:00

随着新时期治水方针的逐步落实，水利现代化、智能化建设已全面开启，数字孪生等新技术的成熟，也为智慧水务体系的搭建提供了技术保障，新时代治水新思路正逐步得到落实。本文将重点对智慧水务的内涵及建设内容进行解读，力图为智慧水务体系搭建及项目建设提供部分借鉴。

数字孪生智慧水务建设综述

北京智汇云舟科技有限公司成立于2012年，专注于创新性的“视频孪生（实时实景数字孪生）”技术研发与应用。目前，智汇云舟依托自研“孪舟”数字孪生专属引擎，推出了“披萨”低代码PaaS视频孪生开发平台、“速融咖啡”视频孪生一体机及视频孪生行业解决方案等多个产品线。

凭借领先的技术基础，智汇云舟持续助力水利行业数字化转型，以及推动产业协作的数字化升级。公司先后参与了许多重点项目建设，应用领域涉及智慧城市、数字乡村、智慧园区、工业生产、交通、水利、电力、军事、应急、场馆等全行业场景。

数字孪生智慧水务建设综述

一、智慧水务内涵

智慧水务即紧密围绕水安全、水资源、水环境、水工程、水事务、水公共服务 6 大核心业务的需求，融合云计算、大数据、物联网、数字孪生等新一代信息技术，推进涉水业务智能应用，提升信息整合共享和业务智能管理水平，全面驱动和支撑水务治理体系和治理能力现代化。

1、水安全

主要包括水灾防御、饮用水安全管理两部分内容。水灾主要为雨季型洪水、台风型洪水造成的雨涝，当有大洪水来时，通过模型进行预报预警，可以提前采取措施，预报各水库水位，腾出库容调蓄洪水，减轻库区周边和下游的防洪压力。饮水工程则是统筹城乡发展，改善和提高民众生活质量，促进城乡经济社会发展的重要民生基础设施，城乡饮用水安全密切关系到群众的身体健康，防范饮水安全风险十分必要。通过对人饮工程增加水质和水位自动监测，可实现城乡饮水工程供水安全自动预警，同时加强城乡饮水工程日常业务管理，提升城乡供水安全监管和应急处置能力。

2、水资源

是指有利用价值且可被利用的水源，包括地表水及地下水等。在信息化中，水资源信息包括水质信息、官网监测信息、供水厂监测信息、排污口信息、取水户信息、水库信息、水电站信息、生态流量监测信息、水利工程信息等。

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3、水环境

主要通过监测站网进行监测，监测站网是指在流域内或者区域内，由适量的水质监测实验室与地表水、地下水、大气降水水质站组成的监测信息收集系统。在水环境管理及保护上，又可分为河湖长制综合管理、采砂管理、水土保持管理等。

4、水工程

包括涉水的水利工程建设管理、水利工程运行管理。

5、水事务

即以水行政事件为主线，涉及到的监管对象、业务流程等，主要为水行政执法，包括执法对象监管、执法巡查管理、执法办案管理、案件办理管理、执法队伍和装备管理、执法指挥调度等。

6、水公共服务

即水务部门面向公众提供的涉水政务服务，通过互联网、移动端、办理窗口、户外展示引导等提供，主要包括行政审批事项处理、公众水务事项解答、公众水务事项投诉处理、公众预报预警、公众节水教育、公众河湖治理宣传教育、引导公众参与河湖治理、公众水情教育等。

数字孪生智慧水务建设综述

二、智慧水务总体架构

智慧水务建设可按照“四横两纵”总体架构进行，即基础设施、水务大数据中心、应用支撑平台、智能应用，以及机制保障、技术保障。

1、水务智能感知网

水务智能感知网即运用无人机、物联网、5G 等新一代技术，通过构建“天空地海廊”一体化监测感知网，实现水务要素全感知，区域感知全覆盖、感知手段全应用，全面支撑水务工作。智能感知网需要在传统水雨情、水资源、工情监测站点基础上，强化无人机技术的综合应用，丰富采集种类、加密采集覆盖、整合采集站点、规范采集数据，进一步加强水文、水资源、水环境、水工程、农村水利等方面的信息采集，提高信息的完备性、真实性和时效性，满足精细化水务业务管理应用要求。

2、基础运行环境

1）水务大数据中心。建设水务大数据中心，可最大程度丰富数据中心资源，实现各部门数据资源整合共享，提升数据共享和服务能力。

2）水务专业模型。基本的公共服务基础模型，方便应用软件开发时在其上层更加快捷地搭建业务应用流程和构造信息门户，水务专业模型为应用层提供统一的支撑服务。应用支撑平台为应用层提供统一的支撑服务，是实现水务事件推理、水务事件协同、水务实景仿真、水务时空分析、水务行政服务等公共服务的基础平台。智慧应用为基于专业模型构建的应用，包括水安全专题、水资源优化专题、水环境保护专题等，配合综合决策大屏、移动应用平台和统一门户使用。