2023年6月16-18日,2023智慧水利建设论坛(第二期)在广州举办,美象信息杭州公司常务副总经理唐少杰就《从“可看”到“可计算”,数字孪生助力智慧水利创新发展》为主题进行了解读分享,展示了美象信息在智慧水务/水利领域的阶段性技术成果。
在水环境问题日趋严重的背景下,水利工程的建设得到了我国政府的政策扶持。长期以来,政府陆续出台了一系列水利相关的法律法规和政策,加码水利投资,推动重大水利工程建设提速。在此背景下,一系列数字孪生领域工程建设的指导文件相继出台,拉开了水利新型基础设施建设的序幕。随着数字孪生相关工程建设的不断深入,水利工程建设难点也逐渐清晰。数据来源多、格式多样,坐标、高程体系不统一
数据权限不明确,共享机制不顺畅
预警不智能
美象信息,深耕数字孪生技术8年,智慧水利数字孪生解决方案已成功落地应用于水利监察、坝体监测、流域建设、防汛抗旱、灌溉监管、生态水利等各业务领域。美象信息作为智慧水利的践行者,近年来垂直于智慧水利领域不断探索挖掘数字孪生技术应用,积淀了丰富的水利项目经验,参与众多水利部先行先试的数字孪生项目建设,取得了显著成效。MxDATA智慧水务/水利数字孪生平台可针对不同的场景应用需求,采用L1-L3级精度进行流域场景的构建。• 地形高程、水下地形、卫星影像、倾斜摄影、BIM模型、建筑体块模型融合统一表达。• 水利设施、天空、水体、植被、流体材质真实、细节逼真,动态可交互。
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• 水利设施工况、水文气象台风、工程安全监测等实时监测数据打点,关联实时和历史数据,直观查看三维空间定位和时空变化过程。![图片](/resources/upload/db56fdcec305/1687167696619.png)
• 场景模型动作、水体、特效可关联实时数据驱动。
• 与水利专业算法模型结合,关联预演算法时间轴,实现算法结果的可视化动态仿真模拟。
实时数据驱动天气特效
• 三维孪生场景中的天气仿真,能实现基础的阴、晴、雨的天气仿真,可拓展雾、雪等天气效果实现。• 天气特效可对接实时气象数据接口,天气状况与实时数据相关联。实时数据驱动建筑物特效
• 三维孪生场景中的水工建筑物特效可由实时数据驱动,特效效果与真实数据进行关联,反映水工建筑物的实际运行情况。数字化表达
• 可对特定工程场景进行数字化、透明化表达,方便全局统览打点标签,并查询标签定位和详细信息。• 在三维场景中,将实时监控视频融合到场景中,进而能够在三维虚拟场景中对真实世界进行实时监控。• 预报为基础:通过接入流域内对应天气水文数据,基于水文预报模型,可对不同时间尺度下的研究区域内降雨量进行预报。• 预警为前哨:基于MxDATA数字孪生应用平台中的数据能力,可实现预警规则的设定。通过明确降雨量、水位、流量等预报要素,根据预警不同等级、发展态势以及可能造成的危害程度,明确不同等级预警要素的范围,进行行业和社会层面的分级预警。• 预演为关键:平台通过将历史事件数据同水利专业模型相结合,依托数据驱动的泄洪模拟、水位变化模拟、下游城镇区域的动态淹没模拟等多项仿真技术,实现流域洪水风险和最大淹没范围的仿真预演。
•预案为目的:依据预演结果,MxDATA数字孪生水利“四预”平台可智能拟定事中和事前最佳调度方案。可结合实时水雨情、预报降雨、潮水位、工程调度运行等情况,对干流和平原河网每隔4小时进行滚动洪水预报和风险分析,提前制定预排预泄方案,最大化减少水利灾害损失。
充分利用物联网( IoT )技术,实现24小时全天候不间断监控坝体变形、渗流、应力应变等大坝安全关键指标等信息,提高坝体安全监测的实时性、可靠性和精度,实现大坝安全实时预警,并及时发送堤坝告警信息给相关责任人。水库资产管理
• 统计图表:前端图表进行设备资产统计及关键词查询,支持前端图表与三维场景流畅交互。• 设备打点:三维场景标签打点,点击数据标签展示设备详细信息。
• 实时数据:设备资产数据库化,接入设备运行数据,展示实时运行情况;支持历史数据调用查询。
虚拟巡查
• 基于孪生场景中自动执行漫游功能,到达指定重点巡查设备后,三维模型动画停止在当前场景,在三维模型中显示该设备的实时数据。• 可按需调取设备监测的历史视频、设备的历史监测曲线、关联设备的监控数据等,辅助虚拟巡查人员判断设备的运行状态。• 直观展示执行虚拟巡查的次数、周期内待执行任务数量、异常数量、异常处置情况等。美象信息参与建设了水利部第一批数字孪生流域建设先行先试项目,平台以数字孪生为核心技术路线,地形高程、水下地形、卫星影像、倾斜摄影、BIM模型、建筑体块模型统一融合表达。支持广域大体积、高精度水域孪生场景模型的建构与流畅加载。打造了流域多源三维数据融合底板,将场景模型动作、水体、特效关联实时数据驱动,以B/S云推流方式供业务系统及决策驾驶舱调用,围绕四预与业务流程做深度融合。水资源
基于MxDATA数字孪生应用平台,构建三维立体的水厂数字孪生场景,将水厂地形地貌、建筑植被等室内外环境要素,设备设施分布、管道分布等水厂全要素信息真实还原到孪生空间中,并且将污水厂、净水厂及试点片区地下管网等整合在一个平台上,对原水、水处理、供水整个流程做三维孪生还原,通过三维来实现各个节点的把控,打造业务流程动画仿真,支持业务培训。水环境
MxDATA数字孪生应用平台,采用领先的数据采集、处理、推理、分析技术,实现对景区及生态环境周边的水环境进行综合管理。并且帮助我们深入了解水生态系统的结构和演化规律。模拟水生态系统中各种生物群落之间的相互作用和影响,可以识别出潜在的生态风险,预测未来生态环境的变化趋势,并提供对水生态环境的管理和保护方案。未来美象信息将继续深耕数字孪生技术,探索更多水利/水务垂直领域的数字孪生创新应用场景,打造更多业务前沿解决方案,助力中国智慧水利/水务建设。
美象信息成立于2015年11月,是国内领先探索智慧城市数字孪生技术创新,并成功商业化的国家级高新技术企业。公司围绕“MxDATA数字孪生应用平台”;内核由“EVR孪生底座编辑器”、“EDT无代码数据模块”2大自主研发的核心产品驱动;聚焦数字孪生技术研发与应用,拓展泛园区、大交通、水利/水务等多元业务领域;更直观便捷及高效协同地解决项目前期规划、中期建设和后期运营3个阶段中的成本高、不好管、难预料等问题;发挥数据价值,最终通过AI为决策未来提供科学支撑。公司依托宁波、杭州、深圳三地研发+运营中心,正通过不断加快技术创新和发展步伐,努力成为国内全面领先的数字孪生综合服务商。