每年4月15日，浙江省全面进入汛期，迎来降水集中期，短时强降水、雷雨大风、冰雹、台风等强对流天气频繁发生，易引起洪涝、山洪、泥石流等地质灾害。因此，汛期也是气象防灾减灾的关键期。而水库作为汛期防洪的一张“王牌”，发挥着不容小觑的作用。
1、 前言
水库作为具有控制性功能的水资源调蓄工程，是国家水网重大工程建设总体规划的“纲、目、结”三要素之一。随着信息技术的普及，水安全保障能力得到显著提升，但传统的信息展示方式已经不能满足新时期水库监管需要。
如何让水库监管感知更智能？
如何让调蓄决策指挥更精准？
如何让多水库调度联动起来？
如何发挥预报、预警、预演、预报的可视化作用？
中控信息数字孪生水库j9九游会官方的解决方案，助力提升水库“大脑”，映射“四预”场景，让决策更智能。
中控信息数字孪生水库解决方案，利用数字孪生技术、gis技术、ai算法技术、大数据分析技术、移动互联网技术、物联网技术等现代信息技术，通过信息化手段，以物理水库工程为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理水利工程全要素和建设运行全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演。
2、 业务痛点
3、 总体框架
中控信息数字孪生水库技术框架
——“1”套智能化基础设施：通过安装部署流量监测仪、水位监测仪等传感设备以及rfid、二维码设备完成实时数据获取；利用物联智控平台实现水库信息的采集与预处理；通过部署工控网和业务网保证网络分级分区；建设硬件设施满足高性能“算力”需求。
——“1”个数字孪生平台：包括大数据平台、模型平台和知识平台。
大数据平台构建综合数据仓库，对数字孪生平台中涉及的数据、服务、编码方式、数据分布与管理等内容进行规范，支撑统一管理、更新和交换共享。
模型平台实现对水利数学模型、ai智能模型、可视化模型的管理与调用，通过模拟仿真引擎提供模型版本管理、参数配置、计算跟踪、训练优化、模型迭代、仿真计算、三维渲染、模型轻量化等服务能力。
知识平台具有对水库业务规则、历史场景、专家经验等进行知识语义提取、知识推理、知识更新的能力，提供智慧化决策的依据。
——“5”个智慧化场景：以数字孪生平台作为底座，通过业务支撑平台开发满足水库场景的“四预”应用，包括防洪智能调度、水资源管理与调配、工程安全分析、生产运营管理和综合决策等。
4、 场景应用
（1） 防洪智能调度
防洪智能调度针对水库预报调度业务，融合展示流域气象及来水预报信息、流域及工程实时雨水情信息、水库蓄水信息、工程运行信息、生产运行信息、工程管理信息等，实现所有信息与真实环境同步变化同步更新。着重构建预报、预警、预演、预案等重点环节，打造数字化场景，强化超前精准预报、灾害预警通报、调度模拟预演、预案优化修正等功能。
（2） 水资源管理与调配
水资源管理与调配重点在调配决策支持系统，融合水资源信息管理系统的实时监测数据和历史数据，调用需水预测、水资源优化配置、水量调度等各类水利专业模型，借助数字模拟仿真引擎，实现预报、预警、预演、预案等功能，为推进水资源集约安全利用提供智慧化决策支持。
（3） 工程安全分析
工程安全分析基于数字孪生平台，展示水工建（构）筑物、金属结构及机电设备、监测设备设施、动态监测数据，重点聚焦汛期、强降雨等特殊时期工程安全，针对工程结构特点、安全隐患与薄弱环节，调用工程安全监测分析相关模型，构建安全性态预测、安全风险预警、安全状态预演、安全处置预案等功能，实现工程安全智能分析预警，守住工程安全底线。
（4） 生产运营管理
基于工程二/三维可视化场景和数据底板构建，集成展示水情、气象、防汛、大坝、设备运行、危险源及隐患等信息，模拟电站、供水、灌溉、泵站等生产运营设备运行。利用ar实景融合、ai智能识别、无人机自动巡航、三维立体巡检遥感感知识别等实现智能巡查、同步监控、库区管控，强化风险预判、灾害预警、事故预演、处置支撑等功能，支撑库区安全运行。
（5） 综合决策
综合决策在查询统计、门户等系统功能基础上，强化工程全景可视化平台、 全场景专题调用等功能，统筹工程安全、利除害、生产运营等功能，将四预场景可视化表达。
5、 方案价值
中控信息数字孪生水库j9九游会官方的解决方案是利用新一代信息技术助力水库监管和调度能力，提升重点水利工程的水安全保障能力，打造了集四预功能于一体的j9九游会官方的解决方案。
通过采集水库的水情、雨情、工情、监测、图像等信息，构建相应的数字孪生体，综合分析水利工程当前运行的状况和历史过程，通过相关模型演算未来发展趋势，并运用建立的水库调度和安全分析的预警指标体系，实现异常智能化识别和自动化预警报警，并在数字孪生场景中进行过程模拟，与知识库中预案对比，为决策指令提供借鉴依据，提高水库安全运行管理水平，保护控制范围内人民生命、财产安全。
6、 应用案例
杭州某水库是一座以防洪为主，结合灌溉、发电等综合利用的大型水利工程，担负着错峰蓄洪的重任。该水库数字孪生平台建设项目整合已有系统，并综合运用多源监控技术、bim技术、ai算法技术、大数据分析技术、移动互联网技术、物联网技术等先进的前沿技术手段，以全面物联感知为前提，通过构建多源监测分析、ar视频融合、智能空间管控、数字化运行管理、数字档案管理、工程智能助理、洪水预报调度、业务场景融合、移动应用的综合平台，强化数字孪生技术与水库业务的深度融合。
