數(shù)字孿生智慧水務可視化管理平臺建設方案

1、數(shù)字孿生智慧水務可視化管理平臺建設方案目錄背景介紹Polit ics政策水利改革發(fā)展“十三五”規(guī)劃水利信息化頂層設計2009水利信息化資源整合共享頂層設計水利網(wǎng)絡安全頂層設計2016智慧水利九大業(yè)務需求Economic經(jīng)濟“十二五”期間，全國水利建設完 成總投資達到 2 萬億元，年均投資 4000億元，是“十一五”年均投 資的 2.9 倍。Societ y社會河長制湖長制的實行對城市供水水質(zhì)安全的關注城市排水以及黑臭水的治理海綿城市的推廣水景觀創(chuàng)造宜居城市Technol ogy 技術水質(zhì)監(jiān)測以及各種水務監(jiān)測終端收 集大量數(shù)據(jù)。地理信息，水網(wǎng)信息，水利工程等 水務信息已有“水務一張圖”打通。生態(tài)

2、治理水利設施城市給水排水系統(tǒng)其他水務設施湖泊 河流地下水 濕地水庫水電站給水設施 排水設施海綿城市潮汐發(fā)電消防系統(tǒng)自 然 生 態(tài) 中 的 水 環(huán)境 的組 成部 分， 提 供整 個流 域， 河道 ， 水 體 的 場 景 還 原 。 對水 環(huán)境 的生 態(tài)治 理， 污染 源防 治， 水環(huán) 境監(jiān) 測， 抗洪 防 災 提 供 可 視 化 展示 解決 方案 。人 工 設 施 對 自 然 界的 水進 行控 制、 調(diào)節(jié) 、 開 發(fā)、 利用 和保 護?？?以 還 原 水 利 設 施的 3 D 場景 。 水 利設 施解 決方 案提 供功 能包 括閘 門控 制， 發(fā) 電 設 備 ， 船 只 航運 管理 等。給 水

3、排 水 系 統(tǒng) 是 城市 規(guī)劃 的重 要組 成部 分。結 合數(shù) 據(jù)孿 生的 核 心 能 力 ， 還 原 城 市給 排水 管網(wǎng) ， 污 水處 理廠 ， 市 內(nèi)河 道湖 泊在 城市 建筑 3 D 場 景 中 的 分 布 。 給城 市防 洪搶 險， 污水 治理 ， 水 生態(tài) 管理 提供 決策 支持 。 為 海 綿 城 市 的 應 用 ， 城 市黑 臭水 的防 治， 提供 業(yè)務 支持 和解 決方 案。其 他 特 殊 的 智 慧 水務 生態(tài) 環(huán)境 。 例 如消 防系 統(tǒng)， 消防 分區(qū) ， 消 防站 消防 栓的 分 布 ， 統(tǒng) 一 管 理 消防 系統(tǒng) 。智慧水務大環(huán)境客戶痛點大量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理困難。水 務

4、 系 統(tǒng) 一 張 圖沒有3D模型展示，不夠直觀。水務系統(tǒng)龐雜，水務是互相影 響體系數(shù)據(jù)系統(tǒng)分散，流域， 河流，湖泊，水庫，管網(wǎng)管理 難以統(tǒng)一。未來直觀可視化數(shù)據(jù)3D模型展示，幫助 決策者快速反應自然水系和城市管 網(wǎng)統(tǒng)一系統(tǒng)管理現(xiàn)狀智慧水務解決方案架構圖數(shù)據(jù) 底座數(shù)字孿生 平臺業(yè)務 場景終端 設施平臺 分層業(yè)務運控平臺數(shù)據(jù)集成融合平臺應用開發(fā)平臺云計算平臺水質(zhì)監(jiān)測水景觀格局水污染治理給排水管網(wǎng)水域監(jiān)控防汛指揮氣象信息防汛預案演練UrbanData數(shù)字孿生場景構建平臺CityOS可視化平臺Cloud云服務平臺SuperAPI開放平臺SimOne仿真平臺數(shù)據(jù)分析與控件層三維交互應用層數(shù)據(jù)驅(qū)動模型層高

5、擬真靜態(tài)模型層監(jiān)控土壤墑情岸線監(jiān)控水位污水設備管網(wǎng)雨量終端智 慧 水 務可 視化 管理 平臺水凈化設備展示平臺智慧水務解決方案防洪減災 解決方案城市供水 解決方案生態(tài)治理 解決方案智慧水務 解決方案水務全周期解決方案供水水利基礎設施網(wǎng)絡防洪抗旱 減災體系水資源保護和 河湖健康保障體系水務數(shù)據(jù)呈現(xiàn)可視化水務3D動態(tài)可視化供水排水水治理城市管網(wǎng)模型可視化場景要素可視化51UrbanDat a數(shù)字孿生全 要 素 可 視 化智慧水務解決方案-功能模塊綜合專題城市供水防洪減災生態(tài)治理應急處理人口經(jīng)濟水量水位 水質(zhì)監(jiān)測 應急預案 應急預案 監(jiān)控水廠信息管網(wǎng)信息 用水量水環(huán)境功能區(qū)引水工程 供水保障 水質(zhì)監(jiān)

6、測污水廠信息管網(wǎng)信息合流制/分流制 污水處理量淹沒區(qū)面積 實時監(jiān)控 設備監(jiān)控總氮總磷 氨氮化學需氧量Ph值影響因子占比 水質(zhì)類別生態(tài)紅線告警事件無人機 案件詳情案件辦理過程 湖體富營養(yǎng)化 蓄水量圖表面板水功能分區(qū)污染源位置 規(guī)劃布局 水景觀布局供水區(qū)分布供水管布局 水廠位置 水源監(jiān)控點排水管布局污水廠位置 淹沒分析生態(tài)安全格局水質(zhì)監(jiān)測點污染物分布 水質(zhì)反演 流域負荷淹沒分析報警點 監(jiān)控點河湖岸線變遷三維場景展示供水系統(tǒng)解決方案城鎮(zhèn)和工業(yè)用水計量率公共供水管網(wǎng)漏損率城鎮(zhèn)供水保證率應急供水處理率!供水水利基礎設施網(wǎng)絡解決城市供水管理四大痛點：生態(tài)治理解決方案人口經(jīng)濟湖體管網(wǎng)布局降水量水廠供水量地表

7、水資源用地規(guī)劃入湖河道水廠分布土壤污染情況水庫水位蓄水量產(chǎn)業(yè)布局入湖濕地居民生活用水水質(zhì)富營養(yǎng)化地下水水位河湖岸線變遷供水管網(wǎng)調(diào)蓄帶公共生活用水水質(zhì)分類引水工程執(zhí)法人員水質(zhì)監(jiān)測水庫工業(yè)用水總氮調(diào)度管理視頻監(jiān)控雨量污染源其他用水總磷水源頭無人機水資源空氣氣象氨氮水泵站船只監(jiān)管案件土壤質(zhì)量化學需氧量分水點生態(tài)紅線污染源Ph值應急預案水質(zhì)監(jiān)控水量保障智能執(zhí)法城市供水解決方案-功能模塊細分綜合專題水環(huán)境管網(wǎng)信息水環(huán)境功能區(qū)水環(huán)境功能區(qū)（I類V類）在三 維場景中的展示。水源地監(jiān)控：接入無人機，巡航拍攝視頻畫面。水源重 點區(qū)域定點監(jiān)控視頻畫面：監(jiān)控水源地入 侵，水污染點等。引水工程：從水源頭，輸水泵站，分

8、水點， 管網(wǎng)走向等引水工程的引水工程 的全面展示。水質(zhì)指標數(shù)據(jù)動態(tài)展示接入實時的水廠數(shù)據(jù)，包括重要的水質(zhì)指標 數(shù)據(jù)：色度，渾濁度，余氯，化學需氧量， 細菌總數(shù)，總大腸菌群，耐熱大腸菌群等。城鎮(zhèn)供水保證率供水系統(tǒng)解決方案管網(wǎng)系統(tǒng)結合真實的城市數(shù)據(jù)，還原管網(wǎng)位置走向。水廠布局以POI點的形式在三維場景中展示水廠位 置，可以隨時查看水廠的信息。供水系統(tǒng)規(guī)劃一張圖展示-決策支持供水區(qū)劃分已有的城市底板，展示供水區(qū) 劃分。供水系統(tǒng)解決方案防洪減災解決方案防洪防洪抗旱減災體系污水處理廠選址洪澇災害應急指揮污水/ 雨水管布局規(guī)劃通過淹沒分析預測汛情!解決排水防洪調(diào)控痛點：生態(tài)治理解決方案人口經(jīng)濟水源（水庫）

9、分流制/合流制C O D 總量氣象執(zhí)法人員巡查用地規(guī)劃污染源污水處理廠分布C O D 削減量降水量視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)布局水網(wǎng)布局污水管C O D 排放量淹沒分析無人機巡航排水管網(wǎng)淹沒分析雨水管水質(zhì)分類生態(tài)安全格局告警信息水質(zhì)監(jiān)測海綿城市排水分區(qū)總氮排水水量應急預案降水量水生態(tài)安全格局雨水截流總磷應急預案實時監(jiān)控降水量氨氮最高水位預測應急預案Ph值退水時間預測影響因子占比實時監(jiān)控防洪減災解決方案-功能模塊細分綜合專題水環(huán)境管網(wǎng)信息水質(zhì)監(jiān)控防洪抗災智能執(zhí)法應急預案：包括預案展示，推演，管理，查詢，對 出現(xiàn)的洪澇災害事件的處理做到全追蹤。實時監(jiān)控：防洪高危區(qū)視頻監(jiān)控，視頻報警。無人 機航拍洪澇災害實時情況

10、。管理調(diào)度：災害時通知洪澇災害周圍的人員，輔助人員調(diào)度。洪澇災害應急響應解決 方案 防洪減災解決方案新加坡城市模擬防洪淹沒分析根 據(jù) 城 市 防 洪 標 準 ， 5 年 一 遇 ， 1 0 年 一 遇 ， 2 0 年 一 遇 洪 水 來 演 算 城 市 被 淹 沒 區(qū) 域 的 范 圍 。 3 D 可 視 化 場 景 可 以 直 觀 展 示 淹 沒 地 區(qū) ， 為 防 洪 指揮 調(diào)度 提供 決策 支持 。防洪減災解決方案生態(tài)治理解決方案生態(tài)治理水資源保護和河湖健康保障體系水質(zhì)污染可視化輔助決策人員監(jiān)控設備統(tǒng)一管理洪澇災害可視化解決排水防洪調(diào)控痛點：應急指揮快速決策生態(tài)治理解決方案水質(zhì)監(jiān)測湖體湖體

11、水質(zhì)深井除藻執(zhí)法人員地表水資源氣象雨量入湖河道湖中面水質(zhì)水體置換視頻監(jiān)控蓄水量降水量水資源入湖濕地湖中點水質(zhì)藻類收集無人機河湖岸線變遷淹沒分析案件調(diào)蓄帶流域負荷補水工程船只監(jiān)管湖體富營養(yǎng)化生態(tài)安全格局無人機巡檢水庫湖底泥疏浚生態(tài)紅線入湖水量站點監(jiān)測污染源建筑物河道水位污染源空氣氣象案件辦理應急預案衛(wèi)星遙感土壤質(zhì)量治理工程污染源輔助決策智能執(zhí)法衛(wèi)星遙感防洪抗災生態(tài)治理解決方案-功能模塊細分綜合專題環(huán)境監(jiān)管水質(zhì)反演生態(tài)治理解決方案水質(zhì)類別 主要污染物 超標因子水質(zhì)監(jiān)測雨量水質(zhì)對比水資源最新識別案件無人機巡檢環(huán)境感知雨量水質(zhì)等級入湖水量 出湖水量 蓄水量巡檢時間 飛行路程 識別事件監(jiān)控畫面 事件類別

12、 時間水質(zhì)站 墑情站綜合專題環(huán)境監(jiān)管水質(zhì)反演輔助決策智能執(zhí)法衛(wèi)星遙感防洪抗災綜合專題功能介紹：生態(tài)治理的主要綜合指標，如水質(zhì)，雨量，土壤墑情等。展示攝像頭的實時畫面，案件時間，以及無人機的巡查視頻等。場景中顯示主要水務設施POI點的位置和信息。生態(tài)治理解決方案歷史水質(zhì) 當前水質(zhì)湖體水質(zhì)變化湖體水質(zhì)類別流域水質(zhì)入湖流量湖體污染物 超標天數(shù)葉綠素湖泊1 湖泊2入湖河流水質(zhì)總氮 總磷 C O D河流1 河 流 2 河 流3綜合專題環(huán)境監(jiān)管水質(zhì)反演輔助決策智能執(zhí)法衛(wèi)星遙感防洪抗災環(huán)境監(jiān)管功能介紹：場景中展示水環(huán)境的重要組成，湖體/河道/濕地/調(diào)蓄帶/水庫等。以及水污染監(jiān)測的 重要指標：氮/磷/COD/

13、葉綠素等。展示水體污染的影響因子構成。I類 I類 II類IV類生態(tài)治理解決方案除藻基線情景當前湖體概況總氮平均濃度演示面總氮 平均濃度綜合專題環(huán)境監(jiān)管水質(zhì)反演輔助決策智能執(zhí)法衛(wèi)星遙感防洪抗災III類IV類 V 類改善程度時序水質(zhì)反演功能介紹：對河流湖泊多次水質(zhì)監(jiān)測計算的結果，以空間序列排序的水質(zhì)數(shù)值在水體模型中還原，并且可 以以時間序列播放，3D可視化的展示。各個斷面水質(zhì)監(jiān)測點也可以在水體模型中做切面展示，選擇關鍵截面或者關鍵點查看。對復雜 的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)做出最直觀的呈現(xiàn)。I類 I類演示面總氮 平均濃度I類 I類 II類IV類 V 類綜合專題環(huán)境監(jiān)管水質(zhì)反演輔助決策智能執(zhí)法衛(wèi)星遙感防洪抗災生態(tài)

14、治理解決方案水質(zhì)類別分布湖中面水質(zhì)，選擇水平面，橫 截面，縱截面，多個維度的截 面單獨查看。湖中面水質(zhì)當前湖體概況演示面總氮 平均濃度演示面總氮 平均濃度污染因子濃度湖中點水質(zhì)，查看湖體中多個 勘測點的水質(zhì)。綜合專題環(huán)境監(jiān)管水質(zhì)反演輔助決策智能執(zhí)法衛(wèi)星遙感防洪抗災生態(tài)治理解決方案智能執(zhí)法功能介紹：通過執(zhí)法人員的反饋結果，定點監(jiān)控視頻，無人機巡航視頻。管理 湖周邊的生態(tài)環(huán)境，防止生態(tài)紅線被侵占，避免水體被污染。告警事件視頻監(jiān)控船只監(jiān)控生態(tài)紅線AI告警分布（偷捕魚，違禁入湖，違規(guī)建筑，亂扔垃圾，違規(guī)放生)案件辦理趨勢（新增，結案）案件種類分布（捕魚，取水，污染，其他）案件辦理過程（案件來源，案件分類，辦理狀態(tài)）生態(tài)治理解決方案生態(tài)紅線綜合專題環(huán)境監(jiān)管水質(zhì)反演輔助決策智能執(zhí)法衛(wèi)星遙感防洪抗災衛(wèi)星遙感功能介紹：通過衛(wèi)星遙感監(jiān)控地表水資源情況，河湖岸線的變遷，避免湖岸線入侵。 同時監(jiān)控湖周邊建筑變化情況，以及湖體富營養(yǎng)化的程度。地表水資源 構成變化蓄水量 變化趨勢河湖岸線變遷 湖岸線侵入綜合專題環(huán)境監(jiān)管水質(zhì)反演輔助決策智能執(zhí)法衛(wèi)星遙感防洪抗災生態(tài)治理解決方案防