在山東，峻嶺崇山之間，星羅(luo)棋(qi)布著數以千計的小(xiao)型水庫。這些水庫大多修建于上世紀50-70年(nian)代，信息化監控薄弱，一旦遇到極端天(tian)氣災害，管(guan)理設施短缺、病險隱患突出(chu)等問(wen)題就會暴(bao)露出(chu)來，制約小(xiao)型水庫功能發揮。
水(shui)(shui)(shui)利，作(zuo)(zuo)為民(min)生之根本，一直是國(guo)家建設中(zhong)的(de)重要工作(zuo)(zuo)。近年來，中(zhong)國(guo)聯通通過(guo)與山(shan)東(dong)省水(shui)(shui)(shui)利廳(ting)、中(zhong)國(guo)科學(xue)院空天信息創(chuang)新(xin)研(yan)究院攜手，對山(shan)東(dong)現有存量小型病險水(shui)(shui)(shui)庫進行(xing)全面摸底(di)，從而(er)探(tan)索出一條提升水(shui)(shui)(shui)利行(xing)業的(de)數字(zi)化程(cheng)度(du)和(he)智(zhi)能(neng)決策(ce)水(shui)(shui)(shui)平(ping)的(de)新(xin)路子。
空天地人機“一鏡到底”
水面倒映著藍(lan)天白(bai)云，兩(liang)岸群(qun)山(shan)(shan)綿延不(bu)絕，靈巧的白(bai)鷺半(ban)空直(zhi)下、點水而起(qi)，綠水青山(shan)(shan)宛若(ruo)仙境令人心馳神往流連忘(wang)返。
現(xian)如今，青山綠水(shui)間，還多(duo)了很多(duo)高科技的(de)(de)點綴：以(yi)無(wu)人(ren)機(ji)為主(zhu)的(de)(de)低空(kong)遙感(gan)(gan)網，以(yi)智(zhi)能監測設備為主(zhu)的(de)(de)地面(mian)傳感(gan)(gan)網，加(jia)上(shang)天上(shang)的(de)(de)5G融合北斗衛星，和工(gong)(gong)作人(ren)員的(de)(de)人(ren)工(gong)(gong)手持(chi)終端，打造出了一個“空(kong)天地人(ren)機(ji)”一體化的(de)(de)全(quan)面(mian)感(gan)(gan)知體系(xi)。
“不僅(jin)如(ru)此，在5G網絡(luo)下(xia)，無人(ren)(ren)機(ji)(ji)飛(fei)行范圍進一(yi)(yi)步拓寬，從而獲得更全面的視野，數(shu)據(ju)采集效率(lv)進一(yi)(yi)步得到提升。”聯通(tong)無人(ren)(ren)機(ji)(ji)操作手楊娜介紹到：“通(tong)過(guo)5G+MEC+智能AI飛(fei)行大腦、無人(ren)(ren)機(ji)(ji)自(zi)動(dong)機(ji)(ji)場實現了設備自(zi)動(dong)充電(dian)換電(dian)、自(zi)主飛(fei)行、數(shu)據(ju)采集和(he)數(shu)據(ju)高(gao)速(su)傳(chuan)輸的功能，當(dang)無人(ren)(ren)機(ji)(ji)在巡(xun)邏過(guo)程中捕捉到異(yi)常敏感(gan)點，將自(zi)動(dong)展開多角(jiao)度的定點拍(pai)攝，并將巡(xun)檢(jian)圖像和(he)視頻上傳(chuan)云端，進行AI圖像分析與(yu)識別、數(shu)據(ju)分析與(yu)儲存(cun)，真正做到‘一(yi)(yi)鏡到底’！”
數字孿生打造“一體兩翼”
“現在，只要10分鐘，就能把整個庫區近80平(ping)方公里的水利設施巡(xun)查一(yi)遍(bian)。以(yi)前，要把人分成好(hao)幾組、走好(hao)幾天(tian)。自從安上了‘數字翅(chi)膀’，工作(zuo)效率大(da)大(da)提高!” 聯通項目經理(li)劉曉(xiao)明感受(shou)到了信息(xi)化建設帶來的便利。
他說的這雙“翅膀”，就是庫區“數字孿生版”。
在(zai)山東省(sheng)水(shui)利廳防洪調度項(xiang)目(mu)中，山東省(sheng)1031座小型(xing)(xing)水(shui)庫(ku)的數字孿生模(mo)型(xing)(xing)清晰地展現(xian)在(zai)控制中心大屏上(shang)，實時、準確(que)、可(ke)靠地展示(shi)水(shui)庫(ku)的實時運行狀態(tai)。“上(shang)到老(lao)天下多少雨(yu)，下到地上(shang)淌多少水(shui)，我們全部(bu)可(ke)以做(zuo)到‘一張圖’‘一本賬(zhang)’！”聯(lian)通項(xiang)目(mu)部(bu)負(fu)責人張健介(jie)紹。
“我們利用模型(xing)，把大(da)大(da)小小1031座(zuo)水庫(ku)(ku)(ku)(ku)縮進(jin)了計算機，在電(dian)腦(nao)上打造一個與(yu)實(shi)際(ji)水庫(ku)(ku)(ku)(ku)一樣的(de)(de)‘數字(zi)(zi)孿生庫(ku)(ku)(ku)(ku)’， 實(shi)現雨水工情(qing)自(zi)動測報、水庫(ku)(ku)(ku)(ku)信息(xi)數字(zi)(zi)化管理、納雨能力分析(xi)和流域(yu)聯(lian)合調度(du)(du)預演等，為水庫(ku)(ku)(ku)(ku)的(de)(de)安全運行及防洪(hong)調度(du)(du)提供及時、準確的(de)(de)信息(xi)，以實(shi)現對現實(shi)情(qing)況的(de)(de)實(shi)時監控、發現問題、優化調度(du)(du)。”聯(lian)通技術負責人郭永江說(shuo)。
同(tong)(tong)時，“數字孿生(sheng)庫(ku)(ku)”還可以通過(guo)完善水利信息化(hua)基(ji)礎(chu)設施，依托(tuo)大數據(ju)、AI等(deng)創新技(ji)術，通過(guo)對(dui)天氣等(deng)因(yin)素的分(fen)析(xi)模擬不同(tong)(tong)情況下的水位、庫(ku)(ku)容、泄洪量等(deng)關(guan)鍵(jian)數據(ju)，建設覆蓋范圍廣、布控精度準高、分(fen)布密度大、類(lei)(lei)別品類(lei)(lei)多的信息采集和監測站點，供(gong)技(ji)術人員決策分(fen)析(xi)使(shi)用。
為災害防御當好“吹哨人”
當數字(zi)孿生技術遇見水利工程，就等于給水庫(ku)裝上了“智慧腦”，一(yi)座座水庫(ku)有了新的生命(ming)力，為一(yi)個個的庫(ku)區注入新鮮(xian)“活水”。
原先，山洪災害只能靠(kao)眼(yan)睛(jing)看(kan)、經(jing)驗算(suan)(suan)(suan)，不僅不準確，調(diao)(diao)度傳達(da)應(ying)急指揮也(ye)有(you)困(kun)難。中國聯通為(wei)水(shui)庫災害防(fang)御(yu)搭建(jian)5G+MEC水(shui)利模(mo)型平臺及流域仿真決策(ce)(ce)指揮平臺，結合5G+MEC邊緣計(ji)算(suan)(suan)(suan)技術(shu)，建(jian)設水(shui)文、水(shui)動力、水(shui)工程(cheng)調(diao)(diao)度和相關(guan)高性(xing)能算(suan)(suan)(suan)法、智(zhi)能算(suan)(suan)(suan)法，為(wei)防(fang)洪聯合調(diao)(diao)度決策(ce)(ce)提(ti)供“算(suan)(suan)(suan)力”。
“值得一提的(de)是，本次項目采用(yong)(yong)北(bei)斗衛星(xing)導航定位技(ji)術，兼容GPS、GLONASS系統，支(zhi)持多(duo)頻道(dao)聯合定位服務(wu)。采用(yong)(yong)5G+北(bei)斗授時(shi)技(ji)術后，可以使全省水(shui)庫(ku)授時(shi)準(zhun)確度達到10納秒的(de)量級(ji)。”指揮中心聯通工作人員王(wang)海(hai)芹介紹說，“這樣(yang)一來，我們就(jiu)可以精準(zhun)支(zhi)撐山洪(hong)災(zai)害防(fang)(fang)御的(de)決(jue)策(ce)(ce)體系，提前‘吹哨’，給群(qun)眾提前轉移贏(ying)得更充分時(shi)間，也使流域防(fang)(fang)洪(hong)的(de)智能(neng)決(jue)策(ce)(ce)成為了(le)可能(neng)。”“
據悉(xi)，2022年(nian)，中國(guo)聯通“5G+北斗(dou)融合(he)數字孿生(sheng)賦能山東水利(li)安瀾”項目榮獲第五屆(jie)“綻放杯(bei)”5G應(ying)用征集(ji)大賽全(quan)國(guo)總決(jue)賽一等獎，首屆(jie)光華杯(bei)全(quan)國(guo)賽一等獎。
