如何做好水利孪生数字化建设

2023年08月23日 14:46

  当前,随着经济社会发展和产业转型升级,对水资源的需求越来越大,对水安全保障的要求越来越高。近年来,我国相继出台了一系列水安全保障政策,在国家和各级政府的积极推动下,我国水利行业在水资源管理、水安全保障等方面取得了巨大的进步。但同时也面临着新问题、新挑战,特别是在应对极端天气和突发事件等方面存在一些不足。在“十四五”规划中明确提出要加强水安全风险防控和流域综合管理。

  一、明确目标

  通过数字孪生,实现业务对象的数字化建模,包括水工程、水环境、水生态等要素,以及数据管理、模型开发、人工智能算法等核心技术。基于数字孪生的水安全智慧管控平台,实现对物理世界中各类水利基础设施、水利工程数据的精准监测与控制,实现对各类水利基础设施的三维动态模拟,基于数字孪生场景进行模型模拟推演,实现对水利业务对象的数字化建模和智能分析,并为智能调度和应急管理提供数据支撑。

  二、统一标准

  水利孪生数字化建设要以标准为基础,以数据为核心,建立统一的标准规范,明确数据采集、数据编码、数据交换、数据存储和共享等内容,确保水利孪生数字化建设过程中的信息共享、业务协同和信息安全。

  三、数据融合

  数据融合是实现水利孪生数字化的关键。通过数据融合,能够实现数据在多个系统间的互通互联,提高系统间的协同能力,打破信息孤岛,提高数据整合能力。利用大数据分析技术对水利业务数据进行深层次挖掘分析,构建动态立体的监测预警模型,及时发现水安全风险隐患。

  四、实现水利孪生系统的价值

  1、提供可视化动态展示,实现对水利全要素的全面感知,为用户提供直观的决策分析,提升水利业务工作效率;

  2、将复杂的物理场景和业务信息映射到虚拟空间,实现从“人看”向“机器看”、从“静态管理”向“动态感知”、从“业务过程”向“系统过程”、从“人工决策”向“智能辅助决策”的转变,提升水利决策管理水平;

  3、基于模型和数据驱动,建立三维动态可视化模型,对重点水利要素进行全生命周期的仿真模拟与分析,实现对水利全要素的高效、动态仿真管理,提升水利业务管理水平;

  4、通过平台进行数据共享和多维联动分析,为智慧水利提供决策依据。

  五、安全防护

  水利孪生数字化建设以物理实体为核心,以物理实体的感知、传输、存储、分析为基础,构建了一套从感知、存储到分析的水利孪生数字化安全体系,可有效应对网络攻击、数据窃取等安全风险,保障水利孪生数字化的安全运行。

  在水利孪生数字化建设中,从数字孪生模型构建,到数字孪生系统搭建,再到数字孪生应用,数字孪生技术都发挥着重要的作用,为水利行业发展带来了巨大的经济效益和社会效益。

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