数字孪生智慧水务解决方案（26页 PPT）

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水环境生态 政府决策 城市居民 • 河流湖泊水质改善 • 减少洪涝灾害影响 • 治理河湖岸线入侵 • 保护水生态环境 • 供水保障 • 饮用水水质安全 • 避免城市洪涝和黑臭水 • 宜居的城市水环境 • 辅助政府决策 • 洪涝灾害预警处理 • 水污染治理 智慧水务解决方案 —— 为政府决策，居民宜居环境，生态改善提供帮 助 目录 背景介绍 Polit ics 政策 • 《水利改革发展“十三五”规划》 • 《水利信息化顶层设计》 2009 • 《水利信息化资源整合共享顶层设 计》 • 《水利网络安全顶层设计》 2016 • 《智慧水利九大业务需求》 Economic 经济 • “ 十二五”期间，全国水利建设完 成 总投资达到 2 万亿元，年均投资 4000 亿元，是“十一五”年均投 资的 2.9 倍。 Societ y 社会 • 河长制湖长制的实行 • 对城市供水水质安全的关注 • 城市排水以及黑臭水的治理 • 海绵城市的推广 • 水景观创造宜居城市 Technol ogy 技术 • 水质监测以及各种水务监测终端收 集大量数据。 • 地理信息，水网信息，水利工程等 水务信息已有“水务一张图”打通。 生态治理 水利设施 城市给水排水系统 其他水务设施 湖泊 河流 地下水 湿地 水库 水电站 给水设施 排水设施 海绵城市 潮汐发电 消防系统 自 然 生 态 中 的 水 环 境 的 组 成 部 分 ， 提 供 整 个 流 域 ， 河 道 ， 水 体 的 场 景 还 原 。 对 水 环 境 的 生 态 治 理 ， 污 染 源 防 治 ， 水 环 境 监 测 ， 抗 洪 防 灾 提 供 可 视 化 展 示 解 决 方 案 。 人 工 设 施 对 自 然 界 的 水 进 行 控 制 、 调 节 、 开 发 、 利 用 和 保 护 。可 以 还 原 水 利 设 施 的 3 D 场 景 。 水 利 设 施 解 决 方 案 提 供 功 能 包 括 闸 门 控 制 ， 发 电 设 备 ， 船 只 航 运 管 理 等 。 给 水 排 水 系 统 是 城 市 规 划 的 重 要 组 成 部 分 。结 合 数 据 孪 生 的 核 心 能 力 ， 还 原 城 市 给 排 水 管 网 ， 污 水 处 理 厂 ， 市 内 河 道 湖 泊 在 城 市 建 筑 3 D 场 景 中 的 分 布 。 给 城 市 防 洪 抢 险 ， 污 水 治 理 ， 水 生 态 管 理 提 供 决 策 支 持 。 为 海 绵 城 市 的 应 用 ， 城 市 黑 臭 水 的 防 治 ， 提 供 业 务 支 持 和 解 决 方 案 。 其 他 特 殊 的 智 慧 水 务 生 态 环 境 。 例 如 消 防 系 统 ， 消 防 分 区 ， 消 防 站 消 防 栓 的 分 布 ， 统 一 管 理 消 防 系 统 。 智慧水务大环境 客户痛点 大量数据，数据处理困难。 水 务 系 统 一 张 图 没有 3D 模型展示，不够直观。 水务系统庞杂，水务是互相影 响体系数据系统分散，流域， 河流，湖泊，水库，管网管理 难以统一。 未 来 直观可视化数据 3D 模型展示，帮 助 决策者快速反应 自然水系和城市管 网统一系统管理 现 状 智慧水务解决方案架构图 数据 底座 数字孪生 平台 业务 场景 终端 设施 平台 分层 业务运控平台 数据集成融合平台 应用开发平台 云计算平台 水质监测 水景观格局 水污染治理 给排水管网 水域监控 防汛指挥 气象信息 防汛预案演练 UrbanData 数字孪生场景构建平台 CityOS 可视化平台 Cloud 云服务平台 SuperAPI 开放平台 SimOne 仿真平台 数据分析与控件层 三维交互应用层 数据驱动模型层 高拟真静态模型层 监控 土壤墒情 岸线监控 水位 污水设备 管网 雨量 终端 智 慧 水 务 可 视 化 管 理 平 台 水净化设备 展示平台 智慧水务解决方案 防洪减灾 解决方案 城市供水 解决方案 生态治理 解决方案 智慧水务 解决方案 水务全周期解决方案 供水水利 基础设施网络 防洪抗旱 减灾体系 水资源保护和 河湖健康保障体系 水务数据呈现可视化 水务 3D 动态可视 化 供水 排水 水治理 城市管网模型可视化 场景要素可视化 51UrbanDat a 数字孪 生 全 要 素 可 视 化 智慧水务解决方案 - 功能模 块 综合专题 城市供水 防洪减灾 生态治理 应急处理 人口 经济 水量水位 水质监测 应急预案 应急预案 监控 水厂信息 管网信息 用水量 水环境功能区 引水工程 供水保障 水质监测 污水厂信息 管网信息 合流制 / 分流 制 污水处理量 淹没区面积 实时监控 设备监控 总氮 总磷 氨氮 化学需氧量 Ph 值 影响因子占比 水质类别 生态红线 告警事件 无人机 案件详情 案件办理过程 湖体富营养化 蓄水量 图表面板 水功能分区 污染源位置 规划布局 水景观布局 供水区分布 供水管布局 水厂位置 水源监控点 排水管布局 污水厂位置 淹没分析 生态安全格局 水质监测点 污染物分布 水质反演 流域负荷 淹没分析 报警点 监控点 河湖岸线变迁 三维场景展示 供水系统解决方案 城镇和工业用水计量率 公共供水管网漏损率 城镇供水保证率 应急供水处理率 ! 供 水 水利基础设施网络 解决城市供水管理四大痛点： 生态治理解决方案 人口经济 湖体 管网布局 降水量 水厂供水量 地表水资源 用地规划 入湖河道 水厂分布 土壤污染情况 水库水位 蓄水量 产业布局 入湖湿地 居民生活用水 水质富营养化 地下水水位 河湖岸线变迁 供水管网 调蓄带 公共生活用水 水质分类 引水工程 执法人员 水质监测 水库 工业用水 总氮 调度管理 视频监控 雨量 污染源 其他用水 总磷 水源头 无人机 水资源 空气气象 氨氮 水泵站 船只监管 案件 土壤质量 化学需氧量 分水点 生态红线 污染源 Ph 值 应急预案 水质监控 水量保障 智能执法 城市供水解决方案 - 功能模块细分 综合专题 水环境 管网信 息 水环境功能区 水环境功能区（ I 类 ~V 类）在 三 维场景中的展示。 水源地监控： 接入无人机，巡航拍摄视频画面。水源 重 点区域定点监控视频画面：监控水源 地入 侵，水污染点等。 引水工程： 从水源头，输水泵站，分水点， 管网走向等引水工程的引水工程 的全面展示。 水质指标数据动态展示 接入实时的水厂数据，包括重要的水质指 标 数据：色度，浑浊度，余氯，化学需氧 量， 细菌总数，总大肠菌群，耐热大肠菌 群等。 城 镇 供 水 保 证 率 供水系统解决方案 管网系统 结合真实的城市数据，还原管网位置走向。 水厂布局 以 POI 点的形式在三维场景中展示水厂 位 置，可以随时查看水厂的信息。 供水系统规划一张图展示 - 决策支 持 供水区划分 已有的城市底板，展示供水区 划分。 供水系统解决方案 防洪减灾解决方案 防 洪 防 洪 抗 旱 减 灾体 系 污水处理厂选址 洪涝灾害应急指挥 污水 / 雨水管布局规 划 通过淹没分析预测汛情 ! 解决排水防洪调控痛点： 生态治理解决方案 人口经济 水源（水库） 分流制 / 合流制 C O D 总量 气象 执法人员巡查 用地规划 污染源 污水处理厂分布 C O D 削减量 降水量 视频监控 产业布局 水网布局 污水管 C O D 排放量 淹没分析 无人机巡航 排水管网 淹没分析 雨水管 水质分类 生态安全格局 告警信息 水质监测 海绵城市 排水分区 总氮 排水水量 应急预案 降水量 水生态安全格局 雨水截流 总磷 应急预案 实时监控 降水量 氨氮 最高水位预测 应急预案 Ph 值 退水时间预测 影响因子占比 实时监控 防洪减灾解决方案 - 功能模块细 分 综合专题 水环境 管网信息 水质监控 防洪抗灾 智能执法 应急预案： 包括预案展示，推演，管理，查询，对 出现的洪涝灾害事件的处理做到全追踪。 实时监控： 防洪高危区视频监控，视频报警。无 人 机航拍洪涝灾害实时情况。 管理调度： 灾害时通知洪涝灾害周围的人员，辅助人员调度。 洪 涝 灾 害 应 急 响 应 解 决 方 案 防洪减灾解决方案 新 加 坡 城 市 模 拟 防 洪 淹 没 分 析 根 据 城 市 防 洪 标 准 ， 5 年 一 遇 ， 1 0 年 一 遇 ， 2 0 年 一 遇 洪 水 来 演 算 城 市 被 淹 没 区 域 的 范 围 。 3 D 可 视 化 场 景 可 以 直 观 展 示 淹 没 地 区 ， 为 防 洪 指 挥 调 度 提 供 决 策 支 持 。 防洪减灾解决方案 生态治理解决方案 生态治理 水资源保护和河湖健康保障体系 水质污染可视化辅助决策 人员监控设备统一管理 洪涝灾害可视化 解决排水防洪调控痛点： 应急指挥快速决策 生态治理解决方案 水质监测 湖体 湖体水质 深井除藻 执法人员 地表水资源 气象 雨量 入湖河道 湖中面水质 水体置换 视频监控 蓄水量 降水量 水资源 入湖湿地 湖中点水质 藻类收集 无人机 河湖岸线变迁 淹没分析 案件 调蓄带 流域负荷 补水工程 船只监管 湖体富营养化 生态安全格局 无人机巡检 水库 湖底泥疏浚 生态红线 入湖水量 站点监测 污染源 建筑物 河道水位 污染源 空气气象 案件办理 应急预案 卫星遥感 土壤质量 治理工程 污染源 辅助决策 智能执法 卫星遥感 防洪抗灾 生态治理解决方案 - 功能模块细分 综合专题 环境监管 水质反 演 生态治理解决方案 水质类别 主 要污染物 超 标因子 水质监测 雨量水质对比 水资源 最新识别案件 无人机巡检 环境感知 雨量 水质等级 入 湖 水 量 出 湖 水 量 蓄水量 巡 检 时 间 飞 行 路 程 识别事件 监 控 画 面 事 件 类 别 时间 水质站 墒情站 …… 综合专题 环境监管 水质反演 辅助决策 智能执法 卫星遥感 防洪抗灾 综合专题功能介绍： 生态治理的主要综合指标，如水质，雨量，土壤墒情等。展示摄像头的实时画面， 案件时间，以及无人机的巡查视频等。场景中显示主要水务设施 POI 点的位置和信息。 生态治理解决方案 历史水质 当前水质 湖体水质变化 湖体水质类别 流域水质 入湖流量 湖体污染物 超标天数 叶绿素 湖泊 1 湖泊 2 …… 入湖河流水质 总 氮 总 磷 C O D 河流 1 河 流 2 河 流 3 …… 综合专题 环境监管 水质反演 辅助决策 智能执法 卫星遥感 防洪抗灾 环境监管功能介绍： 场景中展示水环境的重要组成，湖体 / 河道 / 湿地 / 调蓄带 / 水库等。以及水污染监 测的 重要指标：氮 / 磷 /COD/ 叶绿素等。展示水体污染的影响因子构成。 I 类 I 类 II 类 IV 类 生态治理解决方案 除藻 基线情景 当前湖体概况 总氮平均浓度 演示面总氮 平均浓度 综合专题 环境监管 水质反演 辅助决策 智能执法 卫星遥感 防洪抗灾 III 类 IV 类 V 类 改善程度时序 水质反演功能介绍： 对河流湖泊多次水质监测计算的结果，以空间序列排序的水质数值在水体模型中还原，并且可 以以时间序列播放， 3D 可视化的展示。 各个断面水质监测点也可以在水体模型中做切面展示，选择关键截面或者关键点查看。对复杂 的水质监测数据做出最直观的呈现。 I 类 I 类 演示面总氮 平均浓度 I 类 I 类 II 类 IV 类 V 类 综合专题 环境监管 水质反演 辅助决策 智能执法 卫星遥感 防洪抗灾 生态治理解决方案 水质类别分布 湖中面水质，选择水平面，横 截面，纵截面，多个维度的截 面单独查看。 湖中面水质 当前湖体概况 演示面总氮 平均浓度 演示面总氮 平均浓度 污染因子浓度 湖中点水质，查看湖体中多个 勘测点的水质。 综合专题 环境监管 水质反演 辅助决策 智能执法 卫星遥感 防洪抗灾 生态治理解决方案 智能执法功能介绍： 通过执法人员的反馈结果，定点监控视频，无人机巡航视频。管理 湖周边的生态环境，防止生态红线被侵占，避免水体被污染。 告警事件 视频监控 船只监控 生态红线 AI 告警分布（偷捕鱼，违禁入湖，违规建筑，乱扔垃圾，违规放 生 ) 案件办理趋势（新增，结案） 案件种类分布（捕鱼，取水，污染，其他） 案件办理过程（案件来源，案件分类，办理状态） 生态治理解决方案 生态红线 综合专题 环境监管 水质反演 辅助决策 智能执法 卫星遥感 防洪抗灾 卫星遥感功能介绍： 通过卫星遥感监控地表水资源情况，河湖岸线的变迁，避免湖岸线入侵。 同时监控湖周边建筑变化情况，以及湖体富营养化的程度。 地表水资源 构成变化 蓄水量 变化趋势 河湖岸线变迁 湖岸线侵入 综合专题 环境监管 水质反演 辅助决策 智能执法 卫星遥感 防洪抗灾 生态治理解决方案 防洪抗灾功能介绍： 根据不同的防洪等级， 5 年一遇， 10 年一遇， 20 年一遇， 确定三个洪水淹没区 域。 防洪淹没区域叠加人口和经济发展数据，得到水生态安全格局。 同时提供防洪抢险预案推演管理和跟踪。 最新识别案件 监 控 画 面 事 件 类 别 时间 淹没区面积 5 年一遇洪 水 10 年一遇洪 水 20 年一遇洪 水 土壤墒情  梳理材料清单  评估材料质量  避免变更事务 材料质量问题  聚焦核心需求  保持原始需求  分期交付 项目周期紧张  智慧水务有大量非标准化功能  研发有一定难度需及时勾兑需求 非标准功能 风险雷达