漫谈智慧水务的发展与实践

智慧水利建设目标

事前预防

提前预警可能出现的洪涝灾害、水污染事故、供排水问题、违法行为等，保障公共安全。

主动服务

预判企业和公众潜在水相关业务需求，实行主动服务，提高效率的同时也提高了公众满意度。

精细管理

精确感知水利工程运行状态、水雨情、供排水监测数据，实现业务的精细化和智能化管理。

科学决策

使用多功能遥感技术、数据收集和水雨情监测，结合各类数据，进行智能分析，为科学决策提供支撑。

方案架构

智慧水务建设目标

通过水务数据仓库，实现数据的集中存储和共享，并通过数据挖掘和分析工具，建立数学模型，发现数据价值。对历史生产数据的挖拙分析，发现生产数据的关联关系，建立生产运行分析模型，为智慧化生产提供支撑。通过整合各业务应用，建立云平台，提升监管能力。

该项目综合考虑了降雨、河网、管网、闸泵调度等实际过程，为市区内涝防治提供全生命过程的模拟、展示、咨询反馈、方案修正等服务，为城市规划设计提供科学支撑。

城市内涝实时动态模拟与三维展示

主要针对特大洪涝灾害江河洪水演进以及城市内涝与退水全过程的模拟反演，内涝范围、积水深度、积水时间与实测情况高度吻合。该系统目前处于运行状态。

江河洪水实时预报模拟与三维展示

如何解决好水系统？（数据是基础，模型是核心，应用是目的，融合是趋势，工程+平台）

1、从国家气象局获取高精度气象预报格点数据，获取流域过去-现在-未来（预报）的气象数据，放入大数据中心；

2、通过信息探索技术获取高精度的流域下垫面数据，放入监测平台；

3、通过监测云平台把流域下水流信息计算处理，构建物理的模拟实验；

4、通过布置城市内涝检测设备，以物理实验形式计算降雨及产降雨信息，所有数据进入大数据中心；

5、分析挖掘各子流域的气象、流域地形地貌、产汇流等数据，以及社会经济人口等数据，形成流域全息知识，为领导决策提供系统化支撑；

6、气象、水文、水力学、管网模型进行全场景耦合计算，利用云计算和人工智能来率定、验证和评估各场景适用的模型及条件组合；

7、构建物理世界对应的孪生多维虚拟水系统世界，解决无资料流域的问题；

8、在虚拟水系统上，汇聚信息，形成知识智慧和模型仿真，支撑领导智慧决策，解决无资料地区及预报精度和速度问题，与气象结合延长预见期，提升行业的科技水平！

城市水务内涝监测预警解决方案

洪涝灾害是我国城市最主要的自然灾害之一。洪是一种峰高量大、水位急剧上涨的自然现象，涝则是由于长期降水或暴雨不能及时排入河道沟渠形成地表积水的自然现象。当洪与涝对人类造成损失时则成为灾害。

城市内涝系统拓补图

城市智慧水务监测预警解决方案应用遥测终端来进行数据收集，将水位计和雨量计的收集数据反馈到服务器上，服务建立相应的监测平台 ，处理分析各监测点上报的水位和雨量数据，并及时发布相应的预警信息。

1、实时监测路面积水点，通过地埋式水位监测节点监测积水情况，监测好的数据通过无线传输，上传至监测平台进行实时监控。

2、通过连接地埋式液位仪、雨量计计算当前雨量，实时显示现场水位信息，并进行超限声光预警，减少了不必要的财产损失，方便城市交通的正常运作。

3、实时监测地下管网的水位信息并上传服务器进行分析，以便全面掌握地下管网中各个雨污水管道的排水情况，为后期的内涝情况做更精确的预警预判。

城市预判预警平台