物聯(lián)網(wǎng)AI助力水文現(xiàn)代化建設(shè)課件

物聯(lián)網(wǎng)AI助力水文現(xiàn)代化建設(shè)課件1水文現(xiàn)代化行業(yè)背景01Content目錄總體設(shè)計(jì)&系統(tǒng)架構(gòu)02物聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代水文03AI+現(xiàn)代水文0405水文現(xiàn)代化行業(yè)背景01Content目錄總體設(shè)計(jì)&系統(tǒng)架構(gòu)2智慧水利發(fā)展大背景一、治水方針：總書記提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的新時(shí)期治水方針，對(duì)水利工作賦予新內(nèi)涵、新任務(wù)、新要求。二、部委策略：部長(zhǎng)明確了“水利工程補(bǔ)短板、水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管”的工作總基調(diào)。三、水文現(xiàn)代化：為貫徹落實(shí)水利工作總基調(diào)，水利部要求加快提升水文現(xiàn)代化水平，并于2019年9月印發(fā)《水文現(xiàn)代化建設(shè)技術(shù)裝備有關(guān)要求》。2018

年

2

月，水利部印發(fā)了《

加快推進(jìn)新時(shí)代水利現(xiàn)代化的指導(dǎo)意見(jiàn)》

（水規(guī)計(jì)〔

2018〕

39

號(hào)）

,

提出要建設(shè)全要素動(dòng)態(tài)感知的水利監(jiān)測(cè)體系、高速泛在的水利信息網(wǎng)絡(luò)、高度集成的水利大數(shù)據(jù)中心，大幅提升水利信息化、智能化水平。2019

年

7

月，

水利部印發(fā)《

加快推進(jìn)智慧水利指導(dǎo)意見(jiàn)》

（水信息〔

2019〕

22

號(hào)），細(xì)化實(shí)化建設(shè)措施，保障《

智慧水利總體方案》

的落地見(jiàn)效。智慧水利發(fā)展大背景一、治水方針：總書記提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均3水文發(fā)展現(xiàn)狀水文經(jīng)歷了人工采集、自動(dòng)測(cè)報(bào)、對(duì)象和過(guò)程數(shù)字化等發(fā)展過(guò)程，目前正朝著水文現(xiàn)代化的目標(biāo)發(fā)展。198020002010建設(shè)了自動(dòng)采集系統(tǒng)水雨情遙測(cè)采集系統(tǒng)水閘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)……實(shí)現(xiàn)了對(duì)象數(shù)字化和部分過(guò)程數(shù)字化“數(shù)字水利”工程防汛信息指揮調(diào)度系統(tǒng)供水管理信息系統(tǒng)排水管網(wǎng)基礎(chǔ)信息系統(tǒng)……構(gòu)建信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同、深度融合水文專業(yè)網(wǎng)格化管理云和大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)……自動(dòng)測(cè)報(bào)人工采集業(yè)務(wù)智能和智慧化對(duì)象和過(guò)程數(shù)字化人工話傳測(cè)報(bào)防汛話傳電臺(tái)水雨情人工觀測(cè)……信息采集由人工集向自動(dòng)化采集轉(zhuǎn)變由自動(dòng)化采集向“數(shù)字水文”轉(zhuǎn)變由“數(shù)字水文”向“現(xiàn)代水文”轉(zhuǎn)變水文現(xiàn)代化水文發(fā)展現(xiàn)狀水文經(jīng)歷了人工采集、自動(dòng)測(cè)報(bào)、對(duì)象和過(guò)程數(shù)字化等4技術(shù)背景算力、數(shù)據(jù)、算法和互聯(lián)互通能力飛速發(fā)展技術(shù)背景算力、數(shù)據(jù)、算法和互聯(lián)互通能力飛速發(fā)展5水文現(xiàn)代化行業(yè)背景01Content目錄總體設(shè)計(jì)&系統(tǒng)架構(gòu)02物聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代水文03AI+現(xiàn)代水文0405水文現(xiàn)代化行業(yè)背景01Content目錄總體設(shè)計(jì)&系統(tǒng)架構(gòu)6建設(shè)目標(biāo)水文現(xiàn)代化是通過(guò)

智能感知+物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)(移動(dòng))+大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算+業(yè)務(wù)模型、人工智能+智慧應(yīng)用等高新技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與水文業(yè)務(wù)的深度融合。解決：水文站網(wǎng)不夠完善解決：水文監(jiān)測(cè)能力不足解決：水文服務(wù)水平不高解決：水文保障水平不強(qiáng)水文現(xiàn)代化的目標(biāo)通過(guò)構(gòu)建

透徹感知、全面互聯(lián)、智能分析、智慧應(yīng)用、泛在服務(wù)、智慧運(yùn)維的現(xiàn)代化水文體系，提高水災(zāi)害防御能力，優(yōu)化水資源管理、保障工程安全、改善生態(tài)環(huán)境、服務(wù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。補(bǔ)短板建設(shè)目標(biāo)水文現(xiàn)代化是通過(guò)智能感知+物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)(移動(dòng))+7總體設(shè)計(jì)水文大腦4個(gè)平臺(tái)大感知平臺(tái)大數(shù)據(jù)平臺(tái)大地圖平臺(tái)大應(yīng)用平臺(tái)N個(gè)應(yīng)用應(yīng)用1：水文業(yè)務(wù)應(yīng)用2：水文+十大業(yè)務(wù)應(yīng)用3：水文+社會(huì)服務(wù)智慧運(yùn)維管控平臺(tái)云與端模型分析水文預(yù)報(bào)模型 水質(zhì)模擬分析水資優(yōu)化配置模型

跨區(qū)域調(diào)度模擬多目標(biāo)規(guī)劃模型 水生態(tài)評(píng)估評(píng)價(jià)水災(zāi)害評(píng)價(jià)模型 …….數(shù)據(jù)挖掘

信息融合

虛擬現(xiàn)實(shí)

模擬分析

深度學(xué)習(xí)水資源聯(lián)合調(diào)度模型

水利工程安全分析?科學(xué)決策?知識(shí)發(fā)現(xiàn)水資源演變分析模型

水土保持規(guī)劃模型

?評(píng)估評(píng)價(jià)?快速響應(yīng)?預(yù)測(cè)預(yù)警?業(yè)務(wù)融通1個(gè)運(yùn)維管控機(jī)制以解決水文行業(yè)實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向，以水文大腦為核心，通過(guò)”1+4+N+1”模式提現(xiàn)代水文泛在服務(wù)打造“1+4+N+1”水文現(xiàn)代化創(chuàng)新體系、智慧水文應(yīng)用驅(qū)動(dòng)新模式總體設(shè)計(jì)水文大腦4個(gè)平臺(tái)大感知平臺(tái)大數(shù)據(jù)平臺(tái)大地圖平臺(tái)大應(yīng)用8云、網(wǎng)、端利用物聯(lián)網(wǎng)+云平臺(tái)方式，實(shí)現(xiàn)端到端的應(yīng)用大平臺(tái)建立大數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)整合應(yīng)用微服務(wù)模塊化應(yīng)用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)云、網(wǎng)、端系統(tǒng)架構(gòu)9水文現(xiàn)代化行業(yè)背景01Content目錄總體設(shè)計(jì)&系統(tǒng)架構(gòu)02物聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代水文03AI+現(xiàn)代水文0405水文現(xiàn)代化行業(yè)背景01Content目錄總體設(shè)計(jì)&系統(tǒng)架構(gòu)10大感知

—

建立全要素、全過(guò)程、多層次的天空地立體感知體系大感知—建立全要素、全過(guò)程、多層次的天空地立體感知體系11低成本，采用低功耗物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）網(wǎng)絡(luò)傳輸，20元/年的低資費(fèi)；低功耗，內(nèi)置鋰電池，無(wú)需外部供電，可以持續(xù)使用2年以上；易施工，只需要固定一個(gè)雨量筒即可，省去大量的工程費(fèi)用；兼容性強(qiáng)，遙測(cè)站升級(jí)的情況，可以直接利用現(xiàn)有的雨量筒，直接安裝即可；精度高，實(shí)時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)降雨量，并及時(shí)預(yù)警，可及時(shí)處理各種突發(fā)情況?；贜B-IoT、設(shè)備和雨量筒集成一體，開(kāi)發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)一體化雨量站，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)當(dāng)?shù)亟邓窟M(jìn)行24小時(shí)無(wú)間斷實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)采集、預(yù)警、上報(bào)，通過(guò)及時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控，處理突發(fā)水雨情等情況，為當(dāng)?shù)胤姥纯购禍p災(zāi)工作提供有力技術(shù)保障。產(chǎn)品特色：物聯(lián)網(wǎng)一體化雨量站-低成本、低功耗、精度高、免維護(hù)產(chǎn)品已在

廣西、江西、黑龍江等地投入使用低成本，采用低功耗物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）網(wǎng)絡(luò)傳輸，20元/12智能水位圖像識(shí)別系統(tǒng)基于智能化攝像頭，采用AI技術(shù)和深度學(xué)習(xí)模型，依托海量的、高質(zhì)量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，打破傳統(tǒng)水位測(cè)量方式的瓶頸，自動(dòng)處理大量的水文監(jiān)測(cè)視頻、圖像文件，通過(guò)處理、分析和理解，實(shí)現(xiàn)對(duì)水位智能識(shí)別和分析，提供包括自動(dòng)監(jiān)視、閾值設(shè)置、自動(dòng)判斷和智能告警等服務(wù)。產(chǎn)品已在

江西、廣西、云南、四川、吉林、黑龍江、西藏等地投入使用產(chǎn)品特色：無(wú)需水位傳感器，僅基于斷面視頻，實(shí)現(xiàn)人工智能識(shí)別水尺信息，水位濾波；多根水尺自動(dòng)選定跟蹤，選擇最合適的水尺識(shí)別；水位識(shí)別的同時(shí)，還可進(jìn)行河流狀態(tài)、渾濁程度、漂浮物分析；施工簡(jiǎn)單，無(wú)需靠近水面，大大簡(jiǎn)化施工，降低土建成本；中心遠(yuǎn)程全監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)零操作。智能水位圖像識(shí)別系統(tǒng)產(chǎn)品已在江西、廣西、云南、四川、吉林、13費(fèi)用低，20元/年的低資費(fèi)；內(nèi)置鋰電池，無(wú)需外接鉛蓄電池；施工簡(jiǎn)單，節(jié)約工程費(fèi)用；采用低功耗物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）網(wǎng)絡(luò)傳輸；能夠集成市面上主流的水位傳感器。一體化水位站一體化水文站是針對(duì)水利行業(yè)開(kāi)發(fā)的一款智能遙測(cè)終端，內(nèi)部具有高性能的微處理器，可以完成數(shù)字、模擬信號(hào)采集、最值轉(zhuǎn)換和濾波處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、接口豐富等功能。費(fèi)用低，20元/年的低資費(fèi)；一體化水位站14一體化地下水監(jiān)測(cè)站一體式地下水監(jiān)測(cè)儀是集采集、存儲(chǔ)、通信和遠(yuǎn)程管理等功能于一體的智能遙測(cè)數(shù)字終端。產(chǎn)品特色：低功耗，電池供店可使用4年以上支持手機(jī)App現(xiàn)場(chǎng)管理設(shè)備；支持GSM、GPRS、4G

以及

NB通訊網(wǎng)絡(luò)；精度高（<±0.05%F.S），穩(wěn)定性強(qiáng)（

<0.05%F.S/年

）；防水等級(jí)調(diào)高（IP68）；一體化地下水監(jiān)測(cè)站一體式地下水監(jiān)測(cè)儀是集采集、存儲(chǔ)、通信和遠(yuǎn)15XX中小河流水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)水文站側(cè)驗(yàn)項(xiàng)目XX省中小河流水文監(jiān)測(cè)項(xiàng)目雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)-測(cè)流穩(wěn)定、遠(yuǎn)程控制、過(guò)程跟蹤洪水中測(cè)量?jī)x器無(wú)受損風(fēng)險(xiǎn)測(cè)量剖面深度范圍大對(duì)較高含沙量河流適用性較好雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，利用多普勒頻移效應(yīng)原理，儀器發(fā)送固定頻率雷達(dá)波，斜向射到水面，反射回來(lái)的雷達(dá)波產(chǎn)生多普勒頻移信息被儀器接收，通過(guò)頻差計(jì)算出水面流速。結(jié)合河道斷面信息，根據(jù)實(shí)時(shí)水位，用水利數(shù)學(xué)模型采取流速面積法來(lái)計(jì)算斷面流量。產(chǎn)品特色：具有非接觸式測(cè)量技術(shù)應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作效率高XX省中小河流水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目(纜道測(cè)流設(shè)備)XX省中小河流水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)工程(雷達(dá)測(cè)流站建)XX中小河流水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)水文站側(cè)驗(yàn)項(xiàng)目XX省中小河流水文監(jiān)測(cè)16基于智能機(jī)器人在語(yǔ)音交互、微秒人臉識(shí)別、仿生動(dòng)作模擬、自主避讓、地圖創(chuàng)建、智能控制中樞方面的關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)，深入分析水利各項(xiàng)業(yè)務(wù)融合利用AI技術(shù)，打造具有聽(tīng)得懂、看得清、說(shuō)得明、動(dòng)作可控、交互自然的一體化的多終端的水利小艾機(jī)器人產(chǎn)品家族。主要功能：水利輿情播報(bào)監(jiān)測(cè)預(yù)警會(huì)商主持水利辦公互動(dòng)問(wèn)答水利值班提醒舞蹈運(yùn)動(dòng)…..語(yǔ)音文字水利業(yè)務(wù)水利智能交互視覺(jué)動(dòng)作算法模型小艾智能機(jī)器人-聽(tīng)得懂、看得清、說(shuō)得明、動(dòng)作可控、交互自然基于智能機(jī)器人在語(yǔ)音交互、微秒人臉識(shí)別、仿生動(dòng)作模擬、自主避17數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)協(xié)議匹配（自動(dòng)）A協(xié)議B協(xié)議C協(xié)議……報(bào)文解析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)……奇異值處理根據(jù)設(shè)備上報(bào)奇異值解譯設(shè)備運(yùn)行異常信息業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)計(jì)算根據(jù)公式計(jì)算業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)值遙測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)接口TCP/UDP短信貓短信網(wǎng)關(guān)異常攔截根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)閾值，過(guò)濾異常數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)接收結(jié)果：OK/

NGGPRSGSM北斗衛(wèi)星水文站點(diǎn)衛(wèi)星指揮機(jī)數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)目前已在全國(guó)十余個(gè)省份投入使用統(tǒng)一接收統(tǒng)一過(guò)濾統(tǒng)一計(jì)算統(tǒng)一入庫(kù)統(tǒng)一管理兼容80%遙測(cè)設(shè)備遙測(cè)數(shù)據(jù)全覆蓋數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)特點(diǎn)：數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)協(xié)議匹配報(bào)文解析奇異值處理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)計(jì)算遙測(cè)數(shù)18數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)功能：數(shù)據(jù)接收匯聚平臺(tái)功能:異常數(shù)據(jù)自動(dòng)告警上報(bào)率、及時(shí)率、完整率統(tǒng)計(jì)智能識(shí)別智能接收實(shí)時(shí)計(jì)算實(shí)時(shí)告警數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)目前已在全國(guó)十余個(gè)省份投入使用數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)功能：數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)目前19水文現(xiàn)代化行業(yè)背景01Content目錄總體設(shè)計(jì)&系統(tǒng)架構(gòu)02物聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代水文03AI+現(xiàn)代水文0405水文現(xiàn)代化行業(yè)背景01Content目錄總體設(shè)計(jì)&系統(tǒng)架構(gòu)20AI模型庫(kù)

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多源融合降雨面分析（降雨異常數(shù)據(jù)分析）高程數(shù)據(jù)降雨點(diǎn)數(shù)據(jù)降雨表面降雨質(zhì)量提升系統(tǒng)降雨表面分析AI模型庫(kù)–多源融合降雨面分析（降雨異常數(shù)據(jù)分析）高程數(shù)21AI模型庫(kù)

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基于機(jī)器學(xué)習(xí)的洪水預(yù)報(bào)AI模型庫(kù)–基于機(jī)器學(xué)習(xí)的洪水預(yù)報(bào)22AI模型庫(kù)

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基于機(jī)器學(xué)習(xí)的洪水預(yù)報(bào)水位預(yù)測(cè)流量預(yù)測(cè)KNN模型DNN模型AI模型庫(kù)–基于機(jī)器學(xué)習(xí)的洪水預(yù)報(bào)水位預(yù)測(cè)流量預(yù)測(cè)KNN23AI模型庫(kù)

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數(shù)據(jù)自動(dòng)分析1、洪水自動(dòng)提取2、特征值自動(dòng)分析3、洪水自動(dòng)分類4、相似洪水分析5、異常數(shù)據(jù)分析AI模型庫(kù)–數(shù)據(jù)自動(dòng)分析1、洪水自動(dòng)提取24模型設(shè)計(jì)流域自動(dòng)分析預(yù)報(bào)方案構(gòu)建歷史數(shù)據(jù)整理模型參數(shù)率定獲取降雨預(yù)報(bào)洪水自動(dòng)預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)成果優(yōu)選河道洪水演進(jìn)降雨分析產(chǎn)流分析匯流分析參數(shù)確定洪水演進(jìn)洪水預(yù)測(cè)傳統(tǒng)模型AI模型庫(kù)

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多源融合分析、數(shù)據(jù)趨勢(shì)預(yù)測(cè)三水源蓄滿產(chǎn)流模型三水源滯后演算匯流模型降雨徑流相關(guān)圖模型馬斯京根匯流模型地貌單位線模型雙超產(chǎn)流模型雙超匯流模型…模型設(shè)計(jì)流域自動(dòng)分析降雨分析產(chǎn)流分析匯流分析參數(shù)確定洪水演進(jìn)25Flow-3D模型Mike模型Hec-Ras模型河道水動(dòng)力過(guò)程7. 潰壩模擬AI模型庫(kù)

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水動(dòng)力學(xué)模型河道演進(jìn)分析Flow-3D模型7. 潰壩模擬AI模型庫(kù)–水動(dòng)力學(xué)模型26Flow-3D模型Mike模型Hec-Ras模型河道水動(dòng)力過(guò)程7. 潰壩模擬AI模型庫(kù)

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水動(dòng)力學(xué)模型水閘水動(dòng)力模擬排污口水質(zhì)模擬Flow-3D模型7. 潰壩模擬AI模型庫(kù)–水動(dòng)力學(xué)模型271、遺傳算法并行多點(diǎn)搜索自組織自適應(yīng)自學(xué)習(xí)2、機(jī)器學(xué)習(xí)隨機(jī)梯度下降近端梯度方法同步梯度下降A(chǔ)I模型庫(kù)

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水庫(kù)調(diào)度（單庫(kù)、水庫(kù)群調(diào)度，閘閥調(diào)度）遺傳算法梯度下降1、遺傳算法AI模型庫(kù)–水庫(kù)調(diào)度（單庫(kù)、水庫(kù)群調(diào)度，閘閥28BUN-

SWAT非點(diǎn)源污染模擬河流水污染模擬AI模型庫(kù)

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水污染擴(kuò)散分析河流水污染突發(fā)事故模擬系統(tǒng)非點(diǎn)源污染模擬系統(tǒng)BUN-SWATAI模型庫(kù)–水污染擴(kuò)散分析河流水污染突29AI模型庫(kù)

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水災(zāi)害分析水災(zāi)害分析專業(yè)分析工具漲率過(guò)程分析相似臺(tái)風(fēng)分析歷史洪水分析暴雨洪水分析上下游對(duì)比分析60+分析工具個(gè)性化配置常用功能入口關(guān)注站設(shè)置專題會(huì)商分析專業(yè)分析直觀化、歷史經(jīng)驗(yàn)工具化AI模型庫(kù)–水災(zāi)害分析水災(zāi)害分析專業(yè)分析直觀化、歷史經(jīng)驗(yàn)30AI模型庫(kù)

–

水環(huán)境分析水環(huán)境分析地表水評(píng)價(jià)湖庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)水源地水質(zhì)評(píng)價(jià)水質(zhì)變化趨勢(shì)分析水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)評(píng)價(jià)水域納污能力計(jì)算基礎(chǔ)檢測(cè)、采樣監(jiān)督到位、自動(dòng)分析評(píng)價(jià)AI模型庫(kù)–水環(huán)境分析水環(huán)境分析基礎(chǔ)檢測(cè)、采樣監(jiān)督到位、31AI模型庫(kù)

–

水資源分析水資源分析創(chuàng)新水資源管理模式，提高水資源管理能力和管理效率超采區(qū)域分析蓄變量分析同比、環(huán)比蓄變量變化分析可供水量預(yù)測(cè)取用水變化分析可視化蓄變量分析、智能化可供水量預(yù)測(cè)AI模型庫(kù)–水資源分析水資源分析可視化蓄變量分析、智能化32物聯(lián)網(wǎng)AI助力水文現(xiàn)代化建設(shè)課件33水文現(xiàn)代化行業(yè)背景01Content目錄總體設(shè)計(jì)&系統(tǒng)架構(gòu)02物聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代水文03AI+現(xiàn)代水文0405水文現(xiàn)代化行業(yè)背景01Content目錄總體設(shè)計(jì)&系統(tǒng)架構(gòu)34智慧水利發(fā)展大背景一、治水方針：總書記提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的新時(shí)期治水方針，對(duì)水利工作賦予新內(nèi)涵、新任務(wù)、新要求。二、部委策略：部長(zhǎng)明確了“水利工程補(bǔ)短板、水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管”的工作總基調(diào)。三、水文現(xiàn)代化：為貫徹落實(shí)水利工作總基調(diào)，水利部要求加快提升水文現(xiàn)代化水平，并于2019年9月印發(fā)《水文現(xiàn)代化建設(shè)技術(shù)裝備有關(guān)要求》。2018

年

2

月，水利部印發(fā)了《

加快推進(jìn)新時(shí)代水利現(xiàn)代化的指導(dǎo)意見(jiàn)》

（水規(guī)計(jì)〔

2018〕

39

號(hào)）

,

提出要建設(shè)全要素動(dòng)態(tài)感知的水利監(jiān)測(cè)體系、高速泛在的水利信息網(wǎng)絡(luò)、高度集成的水利大數(shù)據(jù)中心，大幅提升水利信息化、智能化水平。2019

年

7

月，

水利部印發(fā)《

加快推進(jìn)智慧水利指導(dǎo)意見(jiàn)》

（水信息〔

2019〕

22

號(hào)），細(xì)化實(shí)化建設(shè)措施，保障《

智慧水利總體方案》

的落地見(jiàn)效。智慧水利發(fā)展大背景一、治水方針：總書記提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均35水文發(fā)展現(xiàn)狀水文經(jīng)歷了人工采集、自動(dòng)測(cè)報(bào)、對(duì)象和過(guò)程數(shù)字化等發(fā)展過(guò)程，目前正朝著水文現(xiàn)代化的目標(biāo)發(fā)展。198020002010建設(shè)了自動(dòng)采集系統(tǒng)水雨情遙測(cè)采集系統(tǒng)水閘自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)……實(shí)現(xiàn)了對(duì)象數(shù)字化和部分過(guò)程數(shù)字化“數(shù)字水利”工程防汛信息指揮調(diào)度系統(tǒng)供水管理信息系統(tǒng)排水管網(wǎng)基礎(chǔ)信息系統(tǒng)……構(gòu)建信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同、深度融合水文專業(yè)網(wǎng)格化管理云和大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)……自動(dòng)測(cè)報(bào)人工采集業(yè)務(wù)智能和智慧化對(duì)象和過(guò)程數(shù)字化人工話傳測(cè)報(bào)防汛話傳電臺(tái)水雨情人工觀測(cè)……信息采集由人工集向自動(dòng)化采集轉(zhuǎn)變由自動(dòng)化采集向“數(shù)字水文”轉(zhuǎn)變由“數(shù)字水文”向“現(xiàn)代水文”轉(zhuǎn)變水文現(xiàn)代化水文發(fā)展現(xiàn)狀水文經(jīng)歷了人工采集、自動(dòng)測(cè)報(bào)、對(duì)象和過(guò)程數(shù)字化等36技術(shù)背景算力、數(shù)據(jù)、算法和互聯(lián)互通能力飛速發(fā)展技術(shù)背景算力、數(shù)據(jù)、算法和互聯(lián)互通能力飛速發(fā)展37水文現(xiàn)代化行業(yè)背景01Content目錄總體設(shè)計(jì)&系統(tǒng)架構(gòu)02物聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代水文03AI+現(xiàn)代水文0405水文現(xiàn)代化行業(yè)背景01Content目錄總體設(shè)計(jì)&系統(tǒng)架構(gòu)38建設(shè)目標(biāo)水文現(xiàn)代化是通過(guò)

智能感知+物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)(移動(dòng))+大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算+業(yè)務(wù)模型、人工智能+智慧應(yīng)用等高新技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與水文業(yè)務(wù)的深度融合。解決：水文站網(wǎng)不夠完善解決：水文監(jiān)測(cè)能力不足解決：水文服務(wù)水平不高解決：水文保障水平不強(qiáng)水文現(xiàn)代化的目標(biāo)通過(guò)構(gòu)建

透徹感知、全面互聯(lián)、智能分析、智慧應(yīng)用、泛在服務(wù)、智慧運(yùn)維的現(xiàn)代化水文體系，提高水災(zāi)害防御能力，優(yōu)化水資源管理、保障工程安全、改善生態(tài)環(huán)境、服務(wù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。補(bǔ)短板建設(shè)目標(biāo)水文現(xiàn)代化是通過(guò)智能感知+物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)(移動(dòng))+39總體設(shè)計(jì)水文大腦4個(gè)平臺(tái)大感知平臺(tái)大數(shù)據(jù)平臺(tái)大地圖平臺(tái)大應(yīng)用平臺(tái)N個(gè)應(yīng)用應(yīng)用1：水文業(yè)務(wù)應(yīng)用2：水文+十大業(yè)務(wù)應(yīng)用3：水文+社會(huì)服務(wù)智慧運(yùn)維管控平臺(tái)云與端模型分析水文預(yù)報(bào)模型 水質(zhì)模擬分析水資優(yōu)化配置模型

跨區(qū)域調(diào)度模擬多目標(biāo)規(guī)劃模型 水生態(tài)評(píng)估評(píng)價(jià)水災(zāi)害評(píng)價(jià)模型 …….數(shù)據(jù)挖掘

信息融合

虛擬現(xiàn)實(shí)

模擬分析

深度學(xué)習(xí)水資源聯(lián)合調(diào)度模型

水利工程安全分析?科學(xué)決策?知識(shí)發(fā)現(xiàn)水資源演變分析模型

水土保持規(guī)劃模型

?評(píng)估評(píng)價(jià)?快速響應(yīng)?預(yù)測(cè)預(yù)警?業(yè)務(wù)融通1個(gè)運(yùn)維管控機(jī)制以解決水文行業(yè)實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向，以水文大腦為核心，通過(guò)”1+4+N+1”模式提現(xiàn)代水文泛在服務(wù)打造“1+4+N+1”水文現(xiàn)代化創(chuàng)新體系、智慧水文應(yīng)用驅(qū)動(dòng)新模式總體設(shè)計(jì)水文大腦4個(gè)平臺(tái)大感知平臺(tái)大數(shù)據(jù)平臺(tái)大地圖平臺(tái)大應(yīng)用40云、網(wǎng)、端利用物聯(lián)網(wǎng)+云平臺(tái)方式，實(shí)現(xiàn)端到端的應(yīng)用大平臺(tái)建立大數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)整合應(yīng)用微服務(wù)模塊化應(yīng)用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)云、網(wǎng)、端系統(tǒng)架構(gòu)41水文現(xiàn)代化行業(yè)背景01Content目錄總體設(shè)計(jì)&系統(tǒng)架構(gòu)02物聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代水文03AI+現(xiàn)代水文0405水文現(xiàn)代化行業(yè)背景01Content目錄總體設(shè)計(jì)&系統(tǒng)架構(gòu)42大感知

—

建立全要素、全過(guò)程、多層次的天空地立體感知體系大感知—建立全要素、全過(guò)程、多層次的天空地立體感知體系43低成本，采用低功耗物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）網(wǎng)絡(luò)傳輸，20元/年的低資費(fèi)；低功耗，內(nèi)置鋰電池，無(wú)需外部供電，可以持續(xù)使用2年以上；易施工，只需要固定一個(gè)雨量筒即可，省去大量的工程費(fèi)用；兼容性強(qiáng)，遙測(cè)站升級(jí)的情況，可以直接利用現(xiàn)有的雨量筒，直接安裝即可；精度高，實(shí)時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)降雨量，并及時(shí)預(yù)警，可及時(shí)處理各種突發(fā)情況?；贜B-IoT、設(shè)備和雨量筒集成一體，開(kāi)發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)一體化雨量站，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)當(dāng)?shù)亟邓窟M(jìn)行24小時(shí)無(wú)間斷實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)采集、預(yù)警、上報(bào)，通過(guò)及時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控，處理突發(fā)水雨情等情況，為當(dāng)?shù)胤姥纯购禍p災(zāi)工作提供有力技術(shù)保障。產(chǎn)品特色：物聯(lián)網(wǎng)一體化雨量站-低成本、低功耗、精度高、免維護(hù)產(chǎn)品已在

廣西、江西、黑龍江等地投入使用低成本，采用低功耗物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）網(wǎng)絡(luò)傳輸，20元/44智能水位圖像識(shí)別系統(tǒng)基于智能化攝像頭，采用AI技術(shù)和深度學(xué)習(xí)模型，依托海量的、高質(zhì)量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，打破傳統(tǒng)水位測(cè)量方式的瓶頸，自動(dòng)處理大量的水文監(jiān)測(cè)視頻、圖像文件，通過(guò)處理、分析和理解，實(shí)現(xiàn)對(duì)水位智能識(shí)別和分析，提供包括自動(dòng)監(jiān)視、閾值設(shè)置、自動(dòng)判斷和智能告警等服務(wù)。產(chǎn)品已在

江西、廣西、云南、四川、吉林、黑龍江、西藏等地投入使用產(chǎn)品特色：無(wú)需水位傳感器，僅基于斷面視頻，實(shí)現(xiàn)人工智能識(shí)別水尺信息，水位濾波；多根水尺自動(dòng)選定跟蹤，選擇最合適的水尺識(shí)別；水位識(shí)別的同時(shí)，還可進(jìn)行河流狀態(tài)、渾濁程度、漂浮物分析；施工簡(jiǎn)單，無(wú)需靠近水面，大大簡(jiǎn)化施工，降低土建成本；中心遠(yuǎn)程全監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)零操作。智能水位圖像識(shí)別系統(tǒng)產(chǎn)品已在江西、廣西、云南、四川、吉林、45費(fèi)用低，20元/年的低資費(fèi)；內(nèi)置鋰電池，無(wú)需外接鉛蓄電池；施工簡(jiǎn)單，節(jié)約工程費(fèi)用；采用低功耗物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）網(wǎng)絡(luò)傳輸；能夠集成市面上主流的水位傳感器。一體化水位站一體化水文站是針對(duì)水利行業(yè)開(kāi)發(fā)的一款智能遙測(cè)終端，內(nèi)部具有高性能的微處理器，可以完成數(shù)字、模擬信號(hào)采集、最值轉(zhuǎn)換和濾波處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、接口豐富等功能。費(fèi)用低，20元/年的低資費(fèi)；一體化水位站46一體化地下水監(jiān)測(cè)站一體式地下水監(jiān)測(cè)儀是集采集、存儲(chǔ)、通信和遠(yuǎn)程管理等功能于一體的智能遙測(cè)數(shù)字終端。產(chǎn)品特色：低功耗，電池供店可使用4年以上支持手機(jī)App現(xiàn)場(chǎng)管理設(shè)備；支持GSM、GPRS、4G

以及

NB通訊網(wǎng)絡(luò)；精度高（<±0.05%F.S），穩(wěn)定性強(qiáng)（

<0.05%F.S/年

）；防水等級(jí)調(diào)高（IP68）；一體化地下水監(jiān)測(cè)站一體式地下水監(jiān)測(cè)儀是集采集、存儲(chǔ)、通信和遠(yuǎn)47XX中小河流水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)水文站側(cè)驗(yàn)項(xiàng)目XX省中小河流水文監(jiān)測(cè)項(xiàng)目雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)-測(cè)流穩(wěn)定、遠(yuǎn)程控制、過(guò)程跟蹤洪水中測(cè)量?jī)x器無(wú)受損風(fēng)險(xiǎn)測(cè)量剖面深度范圍大對(duì)較高含沙量河流適用性較好雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，利用多普勒頻移效應(yīng)原理，儀器發(fā)送固定頻率雷達(dá)波，斜向射到水面，反射回來(lái)的雷達(dá)波產(chǎn)生多普勒頻移信息被儀器接收，通過(guò)頻差計(jì)算出水面流速。結(jié)合河道斷面信息，根據(jù)實(shí)時(shí)水位，用水利數(shù)學(xué)模型采取流速面積法來(lái)計(jì)算斷面流量。產(chǎn)品特色：具有非接觸式測(cè)量技術(shù)應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作效率高XX省中小河流水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目(纜道測(cè)流設(shè)備)XX省中小河流水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)工程(雷達(dá)測(cè)流站建)XX中小河流水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)水文站側(cè)驗(yàn)項(xiàng)目XX省中小河流水文監(jiān)測(cè)48基于智能機(jī)器人在語(yǔ)音交互、微秒人臉識(shí)別、仿生動(dòng)作模擬、自主避讓、地圖創(chuàng)建、智能控制中樞方面的關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)，深入分析水利各項(xiàng)業(yè)務(wù)融合利用AI技術(shù)，打造具有聽(tīng)得懂、看得清、說(shuō)得明、動(dòng)作可控、交互自然的一體化的多終端的水利小艾機(jī)器人產(chǎn)品家族。主要功能：水利輿情播報(bào)監(jiān)測(cè)預(yù)警會(huì)商主持水利辦公互動(dòng)問(wèn)答水利值班提醒舞蹈運(yùn)動(dòng)…..語(yǔ)音文字水利業(yè)務(wù)水利智能交互視覺(jué)動(dòng)作算法模型小艾智能機(jī)器人-聽(tīng)得懂、看得清、說(shuō)得明、動(dòng)作可控、交互自然基于智能機(jī)器人在語(yǔ)音交互、微秒人臉識(shí)別、仿生動(dòng)作模擬、自主避49數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)協(xié)議匹配（自動(dòng)）A協(xié)議B協(xié)議C協(xié)議……報(bào)文解析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)……奇異值處理根據(jù)設(shè)備上報(bào)奇異值解譯設(shè)備運(yùn)行異常信息業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)計(jì)算根據(jù)公式計(jì)算業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)值遙測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)接口TCP/UDP短信貓短信網(wǎng)關(guān)異常攔截根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)閾值，過(guò)濾異常數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)接收結(jié)果：OK/

NGGPRSGSM北斗衛(wèi)星水文站點(diǎn)衛(wèi)星指揮機(jī)數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)目前已在全國(guó)十余個(gè)省份投入使用統(tǒng)一接收統(tǒng)一過(guò)濾統(tǒng)一計(jì)算統(tǒng)一入庫(kù)統(tǒng)一管理兼容80%遙測(cè)設(shè)備遙測(cè)數(shù)據(jù)全覆蓋數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)特點(diǎn)：數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)協(xié)議匹配報(bào)文解析奇異值處理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)計(jì)算遙測(cè)數(shù)50數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)功能：數(shù)據(jù)接收匯聚平臺(tái)功能:異常數(shù)據(jù)自動(dòng)告警上報(bào)率、及時(shí)率、完整率統(tǒng)計(jì)智能識(shí)別智能接收實(shí)時(shí)計(jì)算實(shí)時(shí)告警數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)目前已在全國(guó)十余個(gè)省份投入使用數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)功能：數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚平臺(tái)目前51水文現(xiàn)代化行業(yè)背景01Content目錄總體設(shè)計(jì)&系統(tǒng)架構(gòu)02物聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代水文03AI+現(xiàn)代水文0405水文現(xiàn)代化行業(yè)背景01Content目錄總體設(shè)計(jì)&系統(tǒng)架構(gòu)52AI模型庫(kù)

–

多源融合降雨面分析（降雨異常數(shù)據(jù)分析）高程數(shù)據(jù)降雨點(diǎn)數(shù)據(jù)降雨表面降雨質(zhì)量提升系統(tǒng)降雨表面分析AI模型庫(kù)–多源融合降雨面分析（降雨異常數(shù)據(jù)分析）高程數(shù)53AI模型庫(kù)

–

基于機(jī)器學(xué)習(xí)的洪水預(yù)報(bào)AI模型庫(kù)–基于機(jī)器學(xué)習(xí)的洪水預(yù)報(bào)54AI模型庫(kù)

–

基于機(jī)器學(xué)習(xí)的洪水預(yù)報(bào)水位預(yù)測(cè)流量預(yù)測(cè)KNN模型DNN模型AI模型庫(kù)–基于機(jī)器學(xué)習(xí)的洪水預(yù)報(bào)水位預(yù)測(cè)流量預(yù)測(cè)KNN55AI模型庫(kù)

–

數(shù)據(jù)自動(dòng)分析1、洪水自動(dòng)提取2、特征值自動(dòng)分析3、洪水自動(dòng)分類4、相似洪水分析5、異常數(shù)據(jù)分析AI模型庫(kù)–數(shù)據(jù)自動(dòng)分析1、洪水自動(dòng)提取5