漫談智慧水務的發展與實踐

智慧水利建設目標

事前預防

提前預警可能出現的洪澇災害、水污染事故、供排水問題、違法行為等，保障公共安全。

主動服務

預判企業和公眾潛在水相關業務需求，實行主動服務，提高效率的同時也提高了公眾滿意度。

精細管理

精確感知水利工程運行狀態、水雨情、供排水監測數據，實現業務的精細化和智能化管理。

科學決策

使用多功能遙感技術、數據收集和水雨情監測，結合各類數據，進行智能分析，為科學決策提供支撐。

方案架構

智慧水務建設目標

通過水務數據倉庫，實現數據的集中存儲和共享，并通過數據挖掘和分析工具，建立數學模型，發現數據價值。對歷史生產數據的挖拙分析，發現生產數據的關聯關系，建立生產運行分析模型，為智慧化生產提供支撐。通過整合各業務應用，建立云平臺，提升監管能力。

該項目綜合考慮了降雨、河網、管網、閘泵調度等實際過程，為市區內澇防治提供全生命過程的模擬、展示、咨詢反饋、方案修正等服務，為城市規劃設計提供科學支撐。

城市內澇實時動態模擬與三維展示

主要針對特大洪澇災害江河洪水演進以及城市內澇與退水全過程的模擬反演，內澇范圍、積水深度、積水時間與實測情況高度吻合。該系統目前處于運行狀態。

江河洪水實時預報模擬與三維展示

如何解決好水系統？（數據是基礎，模型是核心，應用是目的，融合是趨勢，工程+平臺）

1、從國家氣象局獲取高精度氣象預報格點數據，獲取流域過去-現在-未來（預報）的氣象數據，放入大數據中心；

2、通過信息探索技術獲取高精度的流域下墊面數據，放入監測平臺；

3、通過監測云平臺把流域下水流信息計算處理，構建物理的模擬實驗；

4、通過布置城市內澇檢測設備，以物理實驗形式計算降雨及產降雨信息，所有數據進入大數據中心；

5、分析挖掘各子流域的氣象、流域地形地貌、產匯流等數據，以及社會經濟人口等數據，形成流域全息知識，為領導決策提供系統化支撐；

6、氣象、水文、水力學、管網模型進行全場景耦合計算，利用云計算和人工智能來率定、驗證和評估各場景適用的模型及條件組合；

7、構建物理世界對應的孿生多維虛擬水系統世界，解決無資料流域的問題；

8、在虛擬水系統上，匯聚信息，形成知識智慧和模型仿真，支撐領導智慧決策，解決無資料地區及預報精度和速度問題，與氣象結合延長預見期，提升行業的科技水平！

城市水務內澇監測預警解決方案

洪澇災害是我國城市最主要的自然災害之一。洪是一種峰高量大、水位急劇上漲的自然現象，澇則是由于長期降水或暴雨不能及時排入河道溝渠形成地表積水的自然現象。當洪與澇對人類造成損失時則成為災害。

城市內澇系統拓補圖

城市智慧水務監測預警解決方案應用遙測終端來進行數據收集，將水位計和雨量計的收集數據反饋到服務器上，服務建立相應的監測平臺 ，處理分析各監測點上報的水位和雨量數據，并及時發布相應的預警信息。

1、實時監測路面積水點，通過地埋式水位監測節點監測積水情況，監測好的數據通過無線傳輸，上傳至監測平臺進行實時監控。

2、通過連接地埋式液位儀、雨量計計算當前雨量，實時顯示現場水位信息，并進行超限聲光預警，減少了不必要的財產損失，方便城市交通的正常運作。

3、實時監測地下管網的水位信息并上傳服務器進行分析，以便全面掌握地下管網中各個雨污水管道的排水情況，為后期的內澇情況做更精確的預警預判。

城市預判預警平臺