水是萬物之母、生存之本、文明之源。但“水能載舟，亦能覆舟”，目前我國流域管理面臨著巨大挑戰(zhàn)，存在防汛抗洪形勢嚴(yán)峻、水資源監(jiān)測管理精細(xì)化程度不高、水庫協(xié)同調(diào)度能力不足等問題。

面對突發(fā)的、極端的災(zāi)害，如何做到“早預(yù)警、早行動(dòng)”，更好地開展防災(zāi)、備災(zāi)和救災(zāi)工作？

答案是：建設(shè)數(shù)字孿生智慧水利管理平臺。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)發(fā)展背景下，數(shù)字孿生技術(shù)與流域的融合正風(fēng)生水起，數(shù)字流域建設(shè)備受矚目。

數(shù)字孿生智慧水利管理平臺是在傳統(tǒng)水利管理平臺的基礎(chǔ)上依托5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)開發(fā)的新一代水利管理平臺，可實(shí)現(xiàn)汛情監(jiān)測、預(yù)警，智能分析、預(yù)測汛情發(fā)展，為防汛指揮調(diào)度的科學(xué)決策提供了關(guān)鍵支撐！

系統(tǒng)特點(diǎn)：

1、模擬仿真：對現(xiàn)實(shí)場景進(jìn)行全要素建模，做到與現(xiàn)實(shí)物理流域的同步仿真、虛實(shí)交互，對水利治理全過程進(jìn)行數(shù)字化映射、智慧化模擬。

2、實(shí)時(shí)監(jiān)控：視頻監(jiān)控現(xiàn)場實(shí)況，方便汛期或險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)遠(yuǎn)程巡檢或調(diào)度；視頻圖像實(shí)時(shí)疊加，定時(shí)拍照、推送、監(jiān)測數(shù)據(jù)、測點(diǎn)信息。

3、遠(yuǎn)程監(jiān)測：水庫分布位置、現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；水位、降雨量、設(shè)備電池電壓等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；滲流量、滲流壓力、表面形變等安全運(yùn)行關(guān)鍵指標(biāo)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

4、統(tǒng)計(jì)分析：自動(dòng)統(tǒng)計(jì)水位、降雨量并生成報(bào)表；自動(dòng)生成各類數(shù)據(jù)過程曲線；智能評估及預(yù)測滲流穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等變化趨勢。

5、自動(dòng)報(bào)警：水位/降雨量超限或設(shè)備故障報(bào)警；控制聲光報(bào)警器、LED屏幕發(fā)布報(bào)警信息；自動(dòng)向負(fù)責(zé)人發(fā)送報(bào)警信息。

6、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：監(jiān)測中心服務(wù)器和現(xiàn)場終端雙向存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)；現(xiàn)場終端可根據(jù)需求設(shè)置存儲(chǔ)年限

技術(shù)應(yīng)用：
1、數(shù)字孿生：實(shí)現(xiàn)水利要素虛擬映射，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、仿真工具等方式實(shí)現(xiàn)對河湖、水庫等水利要素的全面數(shù)字化建模。實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)挖掘，通過數(shù)字孿生體對數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系和規(guī)律，為輔助決策提供參考。實(shí)現(xiàn)水利管理可控、可預(yù)測，通過對水利管理的進(jìn)程、狀態(tài)、實(shí)時(shí)參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)測，結(jié)合水利模型庫、算法庫，實(shí)現(xiàn)多階段、多尺度的可視化呈現(xiàn)，能夠有效輔助決策。

2、人工智能：通過先進(jìn)的計(jì)算機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù),來替代各種重復(fù)、繁瑣、具有較強(qiáng)邏輯關(guān)聯(lián)的人工作業(yè)。例如語音識別，文字識別(水尺標(biāo)記等)，圖像識別(漂浮物、水質(zhì)變化、閘門開啟度、遙感影像比對分析等)，特征物體識別(人、車、船等)，閾值預(yù)警(位移溫度、壓力、空氣質(zhì)量等)等工作。

3、機(jī)器人：利用無人機(jī)、機(jī)器人融合人工智能、5G、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，以智能工控硬件為基礎(chǔ)支撐，代替人工作業(yè)實(shí)現(xiàn)壩面/水下安全結(jié)構(gòu)自主巡檢，完成超高清圖像等現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳、圖像監(jiān)測、AI數(shù)據(jù)深度分析、水電站三維重建等功能，從而進(jìn)一步提升水電站安全巡檢能力。當(dāng)無人機(jī)、機(jī)器人巡檢系統(tǒng)與控制室進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)互通，還可以通過顯示屏實(shí)時(shí)展示巡檢畫面，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程指揮等智能化功能。