一、項(xiàng)目背景與建設(shè)意義
2026年初,全國(guó)水利工作會(huì)議在北京召開。會(huì)議總結(jié)2025年和“十四五”水利工作,謀劃“十五五”水利發(fā)展目標(biāo)任務(wù),部署2026年水利重點(diǎn)工作。
會(huì)議要求,加快轉(zhuǎn)變洪水傳統(tǒng)治理管理理念和模式,完善流域防洪工程體系、雨水情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系、水旱災(zāi)害防御工作體系,構(gòu)建洪水控制、洪水利用、洪水塑造的系統(tǒng)解決方案。
堅(jiān)持“需求牽引、應(yīng)用至上,數(shù)智賦能、提升能力”,完善“天空地水工”一體化監(jiān)測(cè)感知系統(tǒng)、“高保真”數(shù)字流場(chǎng)模擬數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)、以效用為導(dǎo)向的數(shù)字孿生平臺(tái),系統(tǒng)謀劃推進(jìn)數(shù)字孿生流域、數(shù)字孿生水網(wǎng)、數(shù)字孿生工程建設(shè)。
傳統(tǒng)水庫(kù)管理多依賴人工巡檢、分散監(jiān)測(cè)模式,存在數(shù)據(jù)滯后、預(yù)警不及時(shí)、巡檢效率低、國(guó)產(chǎn)化適配不足等痛點(diǎn),難以滿足新時(shí)代水利數(shù)字化、智能化、安全化的管理需求。
中交路橋科技基于AI技術(shù),融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G、視頻、三維建模等技術(shù),聚焦水位監(jiān)測(cè)、氣象預(yù)警、結(jié)構(gòu)健康、大壩巡檢等核心場(chǎng)景,覆蓋多項(xiàng)關(guān)鍵監(jiān)測(cè)因子,實(shí)現(xiàn)水庫(kù)全流程智能化管控,助力水利部門構(gòu)建“快速實(shí)時(shí)感知、精準(zhǔn)預(yù)警研判、高效及時(shí)處置”的智慧水庫(kù)管理體系,硬件及軟件核心均為自研技術(shù),保障數(shù)據(jù)安全與自主可控。
二、平臺(tái)總體架構(gòu)
平臺(tái)采用“感知層 - 網(wǎng)絡(luò)層 - 平臺(tái)層 - 應(yīng)用層”四層架構(gòu),實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、傳輸、處理到智能決策的全鏈路閉環(huán)管理。
1、感知層:全域數(shù)據(jù)采集
主要是水利監(jiān)測(cè)因子物聯(lián)網(wǎng)終端,包括水位傳感器、雨量計(jì)、滲壓計(jì)、位移計(jì)、AI視頻監(jiān)控設(shè)備、BD定位、5G、無人機(jī)巡檢終端等,實(shí)時(shí)采集水位、雨情、氣象、大壩結(jié)構(gòu)形變、大壩滲流、大壩沉降、視頻畫面等多種核心監(jiān)測(cè)因子,數(shù)據(jù)格式以水利部監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為主,兼顧擴(kuò)展性,支持多種網(wǎng)絡(luò)傳輸格式(4G/5G/NB - IoT),保障復(fù)雜環(huán)境下數(shù)據(jù)穩(wěn)定實(shí)時(shí)傳輸。架構(gòu)設(shè)計(jì)兼顧穩(wěn)定性、擴(kuò)展性與信創(chuàng)兼容性一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
2、網(wǎng)絡(luò)層:安全高效傳輸
采用 VPN 加密、防火墻隔離等技術(shù),實(shí)現(xiàn)感知層數(shù)據(jù)向平臺(tái)層的安全傳輸。支持邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)部署,可在前端進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理與異常預(yù)警,保障極端網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下系統(tǒng)正常運(yùn)行。
3、平臺(tái)層:核心能力支撐
包含大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、AI 算法引擎、大數(shù)據(jù)分析及預(yù)測(cè)引擎三大核心模塊。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理;AI 算法引擎集成視頻、音頻、文字等多種符合識(shí)別及算法,實(shí)現(xiàn)異常數(shù)字自動(dòng)處理、風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)預(yù)警及危險(xiǎn)趨勢(shì)預(yù)測(cè)預(yù)警等功能;大數(shù)據(jù)分析引擎提供歷實(shí)數(shù)據(jù)多種制式查詢及分析、多監(jiān)測(cè)因子關(guān)聯(lián)分析,自動(dòng)生成可視化報(bào)表與決策建議。
4、應(yīng)用層:場(chǎng)景化智能管控
基于水庫(kù)運(yùn)營(yíng)安全的核心理念,實(shí)現(xiàn)水庫(kù)水位監(jiān)測(cè)、雨情預(yù)警、大壩壓力、大壩結(jié)構(gòu)健康、無人機(jī)巡檢、AI視頻等智能化應(yīng)用,支持 Web 端、移動(dòng)端多終端訪問,實(shí)現(xiàn)水庫(kù) “實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)預(yù)警、搞笑處置”,確保水庫(kù)安全管理。
三、主要監(jiān)測(cè)因子
1、水位監(jiān)測(cè)模塊
實(shí)時(shí)采集水庫(kù)水位數(shù)據(jù),采用多種制式,分析水位變化趨勢(shì);通過設(shè)置最高水位預(yù)警閾值,當(dāng)水位接近警戒值時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)聲光預(yù)警、短信推送、電話通知、平臺(tái)彈窗等多渠道預(yù)警通知;通過與閘門控制系統(tǒng)模塊對(duì)接,實(shí)現(xiàn)閘門自動(dòng)開啟關(guān)閉功能,防止水位過高引發(fā)險(xiǎn)情。
2、雨情預(yù)警模塊
通過對(duì)氣象及降雨量因此監(jiān)測(cè),精準(zhǔn)判斷極端天氣及雨情數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)降雨量、降雨強(qiáng)度、降雨時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)。預(yù)設(shè)不同等級(jí)雨情預(yù)警閾值,實(shí)現(xiàn)從藍(lán)色到紅色的分級(jí)預(yù)警,同步多渠道、多級(jí)推送預(yù)警信息至相關(guān)負(fù)責(zé)人,輔助制定防汛排澇預(yù)案,降低暴雨引發(fā)的洪水災(zāi)害。

3、AI視頻監(jiān)測(cè)模塊
中交路橋科技AI視頻災(zāi)害識(shí)別技術(shù)是綜合人工智能深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析、計(jì)算機(jī)視覺、異常體時(shí)間序列技術(shù)、終端響應(yīng)等多項(xiàng)技術(shù),對(duì)視頻監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的災(zāi)害異常體進(jìn)行智能分析,其核心原理包括災(zāi)害異常體圖像識(shí)別、數(shù)據(jù)過濾及“被動(dòng)記錄”轉(zhuǎn)型為“主動(dòng)識(shí)別”。

通過在監(jiān)測(cè)區(qū)域范圍內(nèi)復(fù)雜環(huán)境下捕捉異常體畫面,實(shí)現(xiàn)異常自動(dòng)識(shí)別,通過聲光報(bào)警、平臺(tái)推送、短信通知等方式,將預(yù)警信息同步至相關(guān)人員。
4、大壩巡檢模塊
主要是針對(duì)無人機(jī)自動(dòng)巡檢與人工巡檢。無人機(jī)巡檢可按預(yù)設(shè)航線實(shí)現(xiàn)大壩表面裂縫、滲漏、剝落等缺陷的 AI 識(shí)別,精準(zhǔn)定位缺陷位置與尺寸;人工巡檢模塊主要通過移動(dòng)端上傳巡檢記錄、拍攝現(xiàn)場(chǎng)照片,系統(tǒng)自動(dòng)記錄巡檢軌跡與內(nèi)容,形成巡檢報(bào)告,確保巡檢工作閉環(huán)管理。

5、結(jié)構(gòu)安全相關(guān)因子監(jiān)測(cè)
水庫(kù)結(jié)構(gòu)安全影響因子較多,監(jiān)測(cè)平臺(tái)還還覆蓋水庫(kù)水溫、水質(zhì)(pH 值、溶解氧、濁度)、大壩滲壓、壩體位移、鋼筋應(yīng)力、表面壓力及裂縫、靜力水準(zhǔn)儀等多項(xiàng)影響水庫(kù)結(jié)構(gòu)健康的關(guān)鍵參數(shù),實(shí)現(xiàn)水庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)全域監(jiān)測(cè)。

6、數(shù)據(jù)可視化與報(bào)表模塊
所有參數(shù)實(shí)時(shí)展示于平臺(tái)可視化監(jiān)測(cè)大屏,通過單參數(shù)查詢與多參數(shù)關(guān)聯(lián)分析,采用三維可視化、圖表統(tǒng)計(jì)等多種制式,將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、預(yù)警信息、巡檢結(jié)果等內(nèi)容直觀展示,查看水庫(kù)各區(qū)域詳細(xì)信息,讓管理人員全面掌握水庫(kù)運(yùn)行情況。
系統(tǒng)平臺(tái)能自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào),涵蓋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯總、異常情況分析、處置結(jié)果統(tǒng)計(jì)等內(nèi)容,支持報(bào)表導(dǎo)出與打印,為水庫(kù)安全管理決策、上級(jí)檢查提供標(biāo)準(zhǔn)化材料。
四、中交路橋科技智能化監(jiān)測(cè)解決方案
中交路橋科技是專業(yè)從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè),積極響應(yīng)國(guó)家智慧化、數(shù)字化戰(zhàn)屢,在安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域擁有自研核心產(chǎn)品與多場(chǎng)景監(jiān)測(cè)平臺(tái)解決方案。

中交路橋科技基于在工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警、水利工程監(jiān)測(cè)預(yù)警、地下水?dāng)?shù)字孿生監(jiān)測(cè)、數(shù)字智能化研發(fā)方面的優(yōu)勢(shì)經(jīng)驗(yàn),利用自有的核心硬件及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái),能夠?qū)λこ贪踩⑺|(zhì)水量等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),保障水利工程安全運(yùn)營(yíng)的前提下,也能夠?yàn)樗Y源的利用開發(fā)提供科學(xué)的支撐。中交路橋科技在水利工程安全監(jiān)測(cè)及預(yù)警方面還有持續(xù)探索創(chuàng)新,不斷提升水利監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的能力,為構(gòu)建人與自然和諧共生的美好家園貢獻(xiàn)力量。