简介：2021年底，水利部发布了《关于大力推进智慧水利建设的指导意见》，明确指出到2025年，将建成七大河流的数字双流域

美翔科技多年来在数字孪生技术领域得到了深度培育，自主研发了EVR时空数据结构和语义定义工具、价格数据治理服务平台和3D实景数据时空协同平台。美翔科技深入智能水利/水利行业，积累了行业服务和实施经验，提供了完整的适合实际场景的智能水利/水利数字孪生解决方案和应用工具，帮助水行业合作伙伴进行业务数字化升级，结合自身业务推进智能水利建设

作为数字双流域建设的重要环节，构建一个集预测、预警、演练、规划于一体的“四预测”双平台。同时，在数字双流域建设中，我们涉及到水利/水产业所有要素场景和要素层次的构建和定义，包括水库（包括水电站）、泵站、水闸、堤防、灌区、蓄滞洪区等各类水利工程的恢复，以及它们的配套和辅助设备场景

Mxdata数字双架构平台由美翔科技自主研发。基于场景所有元素的表达和数据信息装载主线，实现基础地理信息、三维模型数据、交通管理业务数据、实时感知数据等多维、多元、异构数据，集数字场景、智能仿真、精准决策于一体，深入行业服务场景，打造实用的智能水利数字双平台

1。Mxdata实现智能水利建设，构建全要素、多精度的双场景——真实世界的虚拟现实，美翔时空数据系列产品集成多源数据，兼容卫星遥感数据、倾斜摄影数据、CAD绘图数据、DOM高程数据、GIS数据、真实航拍数据、，BIM模型和其他主流数据格式。它们自动生成算法和模型单体语义定义，并以多精度全要素场景为双数据库。通过mxdata数字双水利平台创建L2-L5级场景数据库

1.2 融合多源异构数据分析处理——纵向串联横向治理

数据融合是数字孪生核心要素。旗下普思数据治理服务平台基于多跨场景应用下的数据横向治理能力，提供多种数据接口，采集多种水利/水务原始业务数据，融合、治理、解析、建模，业务决策架构输出，对设备运行、环境、水质监测等多类水务信息进行实时动态采集。同时基于领先的数据算法，强大的数据链接及分析能力，实施高效地数字世界对流域变化、设备运行、流程监测和行为进行虚实结合地实时映射；同时，通过在数字孪生场景中建立数据模拟和分析预测模型，为决策提供优化依据，大幅提升分析决策效率。

2。业务场景功能应用2.1水工程设计施工全过程控制-项目状态全景图，完善流域水利工程建筑物和机电设备运行状况的在线监测。对于新建、改扩建、消险加固项目，从前期工作和设计阶段加强自动监测设施和智能管理系统的设计，确保自动监测项目的资金，为数据采集奠定良好的基础。同时，对隐藏在水利工程中的施工设备进行建模，为后续设备维护提供数据支持

2.2水利综合态势监测-安全监测数据可视化对于水利工程，该平台可以从多个角度直观地显示水利工程的运行状态信息，支持对江河流域、水库、电站、重要水电基地、，基于GIS的关键流域控制站和其他管理要素。实时显示大坝主体、水库水位、机房、发电机组、闸门、泄水建筑物等关键管理对象的运行情况。同时，实时监测大坝结构应力应变信息、周边气象信息、渗流信息和水质信息，实现水利管理综合运行情况的一屏控制

2.3 地下管网孪生管理——水资源的合理配置高效利用

通过全要素三维场景的构建，平台可以将地下管网线路进行不同层次的展示，并在已有的管网上通过箭头标记的形式展现水流的方向，使管内流向可视化。将各个地下管网监测点位的流量计、压力表、水质仪表等设备实时监测数据和具体位置进行展示，并且将各类传感器超阈值的告警信息进行重要提醒。从而促进城市取水、供水、排水等相关涉水资源整合，为建立和完善城市水资源合理配置和高效利用体系、城乡供水和排水保障体系提供“智慧保障”。

2.4 防台防迅预警决策——数据汇总，风险管控，科学决策

通过Poolth数据治理后端工具，将水利系统中元数据库结合数据资源目录的方式实现数据的标准化管理，实现多水源多用户水资源联合调度、洪水资源利用、风险管理等分析，为面临台风，洪迅等灾害天气时领导科学决策提供支持。通过信息数据支撑，以及决策依据方法及过程的科学化，使得水务部门领导的决策更加准确、合理、可行，形成科学化决策。

3.智慧水利案例剖析

3.1 水利综合态势监测

通过可视化平台实现对大坝 360 °全景浏览，并且能够对大坝渗流、内部结构、水情环境量以及变形情况进行实时监测。平台可以集成各类视频资源，可在三维态势地图上标注摄像头位置，通过在场景交互来调取相应监控视频。平台还可以集成各类监测系统数据，直观展示周边水雨情测报站点的要素分布、覆盖面积、类型和监测信息，结合专业分析预测模型，对大坝周边流域的流量、流速、降水、蒸发、泥沙、水质等水情参数进行多维度分析，通过官方大坝安全系数来拟定应力预警值；再结合典型大坝渗流分析结果拟定渗流量的监控预警值。根据不同情况进行大坝不同层级的泄洪，提升对水害事故应急效率。

3.2 坝体监测

展示大坝内部安全监测信息，直观了解安全隐患。从专业的分析结论，到详细的数据过程，再从数据中发现问题，到空间精准定位，实现了从空间到数据，数据到空间的双向联动。实时监视渠道供水情况，对异常情况进行自动告警；根据供水任务，自动计算各分水口的闸阀开启过程，形成调度指令；全程跟踪指令执行过程，形成闭环管理。

3.3 大坝巡检

安全巡检是保障水利枢纽安全运行的重要措施。MxDATA数字孪生架构平台，通过联动无人机、视频摄像头、物联网传感器、综合监控设备数据，以智能工控硬件为基础支撑，以数字孪生技术为核心抓手对水工程安全监测设施进行综合监控，获取中小水库、重点水闸、水电站、险段水位等关键部位的实时监测，并进行快速巡检，利用BIM、GIS技术，实现故障点的快速空间定位。代替人工作业实现坝面/水下机械设备，流域等河道等自主巡检，完成超高清图像等现场数据实时回传、图像监测、AI数据深度分析、水电站三维重建等功能，从而进一步提升水电站安全巡检能力。

3.4 设备养护

通过数控数据化工具直观地展示了大坝设备、地下管线的空间层次和位置，形象展现地下管线的埋深、材质、形状、走向以及工井结构和周边环境。使得原本在平面显示下错综复杂的管线变得清晰明了，可以准确计量每个分区的用水量，快速发现管道漏损，缩小漏损点定位查找区域，将城市中的管线爆裂、泄漏、渗透、爆管等危险事故及时反应，甚至可以根据风向、风速，自动显示管线事故影响范围，为相关单位、部门提供辅助决策、预警分析。

3.5 洪水淹没演进模拟

洪水淹没演进模拟，以三维地形和不同水位来综合演示洪水淹没行为的时空变化及水体形态，实时动态的展现了洪水的变化过程及其对周边环境所带来的影响，直观的显示不同时刻水位和该区域洪水淹没情况，为防洪救灾提供重要的决策依据。以便发挥防洪工程效益，并以非工程措施来减轻洪水危害。

美象科技智慧水利平台以时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理流域全要素和水利治理管理活动全过程实现数字化映射、智能化管理，从而支撑全要素预报、预警、预演、预案的模拟分析，逐步实现“2+N”智慧水利业务应用。

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