智慧水利信息化整体解决方案1

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智慧水利整体解决方案业务场景与痛点分析用水饮水质二次供水水表水量营收管理治水城市河道水库污水湖泊溪流污染源监测水环境监测还湖还湿监测涉河违法监察 she'j “ 三条红线”监测库区移民综合监管水利监管供水供水调度中心消防制水厂加压泵站供水管网水质监测供水量分区计量漏损监测管网监测供水水质供水水压水压管理取水计量定点取水授权取水偷漏监管取水排水排水管网排水泵站污水厂入河排口排水户厂站网联合调度水质监管水量监测液位监测流速监测流量监测排水量智能控制水质监测处理量水质监测排水量调水水工监控引水管网低流引水高流引水沉沙井水库综合管理压力流量监控架空视频监控水位水质监测水电站生态基流在线监测河湖长云管理平台环保水利水务城管聚焦场景： • 水工监控、水利监管、城市治水、基层防汛业务场景。痛点分析： • 水工监控中，全国水库共有 9.8 万座，其中超过 50% 处于病险状态； • 水利监管中，运行管理薄弱、设备老化、预报预警不够及时准确、管理成本高，监管效率低、难度大； • 城市治水中，管网漏损率高、设备老化严重，水质监测准确度低； • 基层防汛中，存在预警系统精确度不高、稳定性不强，预警预见不足等问题业务架构图农业农村部国家气象局工信部自然资源部 …. 水利部生态环境部应急管理部住建部节水跨部委协同任务协同灾备产品水资源水灾害水生态水环境水工程城乡供水水工程运行洪水干旱江河湖泊水资源开发利用水利工程建设水土流失跨部委协同节水型社会建设（用水总量、用水效率）美丽河湖共治（河道’四乱“、河湖水体水量水质）区域水库群联合调度（水灾害、水资源、水生态、水环境等调度）任务协同水利监督水源工程调度水利工程管理范围清四乱抗旱应急调度防洪工程调度淤地坝安全度汛流域防洪规划生产建设活动监督（水利工程建设）建设项目水资源论证水利工程建设规划投入运行除险加固水量分配方案实施城市水源规划用水效率控制供水企业计划用水管理灌区节水改造总体目标目标管控智慧化业务协同智能化公众服务便捷化 “N 应用”实现各系统互联互通 “ 一中心”实现多项基础数据汇聚融合 “ 一平台”实现管理值班与决策指挥全面提升智慧水利综合管控能力按照“建管并举”思路，围绕“智慧水利”构想，以信息化手段为支撑，将水利领域各类设施功能、各种管理手段、各项建设目标有机整合，统筹构建以信息网络为脉络，链接水利领域的各类设施、各个节点、各种要素，融合各条通道、各类信号、各种数据，形成条口贯通、条块互联、信息互通，打造一个集“感知、预警、决策、处置”为一体的信息化管理与指挥网络，并以此建设常态化值守的水利指挥调度中心，实现水利领域“实时监管、科学预测、精准控制、高效处置”的现代化建设目标，全面提升水利工作在经济建设、社会管理、生态文明等各领域的服务保障能力。建设思路一中心一平台 N 应用《 2019 年全国水利工作会议》《加快推进智慧水利的指导意见》《 2020 年度全国水利工作会议》以“实时感知、精准预警、科学定案、处置顺畅、封闭回路、全员参与”为业务主线，围绕“智慧社会”构想，以信息化手段为支撑，将水利领域各类设施功能、各种管理手段、各项建设目标有机整合，按照“大数据、大平台、大系统”的建设原则，重点突出“水旱灾害、河长制信息管理、应急指挥、水事安全预警、水行政执法”等核心业务，开展智慧水利全业务要素的设计工作。资源大集中智慧水利管控的核心成果是“数据”，建设一套大数据平台，形成水利监测资源大集中建立数据驱动型的管理模式，以数据闭环流转和反馈机制，协同政务体系的业务运转管理大协同以多种类型的数据产品为服务手段，统一向各级政府、企业、公众、社会组织提供高质量、一致化、一站式的水利数据服务服务大统一业务全覆盖数据大集中总体统建分层应用创新思维创新管理总体架构物联感知视频探头水雨情监测流量监测闸站测控 PCCP 监测安全监测基础设施光网专线宽带 4G 5G NB-IOT 天通卫星宽带云网融合公私专混云水利行业云物联专网 Biz DB 流程引擎调度服务空间服务 …… 监测服务预测服务基础服务 …… Biz DB 数据资源共享业务模型分析主题数据共享数据基础数据数据智能搜索 …… 公共数据多媒体服务业务服务资源目录资产治理数据地图 …… 标准规范数据建模数据创建 …… 公共服务域业务共享服务域数据资产服务数据资源数据资产管理数据资产建设数据资源中心水利数字中台智慧使能服务应用支撑服务水利模型学习算法机器感知知识图谱视频智能分析服务水污染溯源服务水利一张图智能决策分析服务物联管护服务云网托管服务智慧水利应用指挥中心平台应急指挥调度系统决策分析辅助系统 n 个业务应用系统水旱灾害防御江河堤防险情排查河长制信息系统排水管网信息系统中小水利工程监管 …… 政务服务接口信息发布接口公共服务接口综合运维系统业务应用运维硬件设施运维标准规范体系运行维护体系安全保障体系建设内容重点建设“一平台、一中心、 N 应用”等内容，实现以数据为驱动的智慧水利业务协同化，以数据为支撑的监管智慧化，在为企业、公众提供一站式服务的同时，全面提升智慧水利综合管控能力。标准规范体系建立覆盖管理标准、信息资源、共享交换、开发标准、网络标准、信息安全、运维服务等标准规范体系水利数字中台针对水利业务领域，构建统一支撑、统一服务、统一运维的生态环境基础支撑平台一中心打造统一汇聚、集中管理、并行分析、集中服务的智慧水利大数据资源中心 N 应用水旱灾害防御系统河长制信息管理系统水行政执法信息系统水事安全预警系统江河堤防险情排查系统移动式应急处置指挥系统中小水利工程监管系统排水管网信息系统一平台以水利领域各项要素的全时巡查、监管；应急情况处置的会商决策与组织指挥，提供生态全景决策支撑服务政务服务 “ 互联网 +” 政务服务综合政务服务建设内容 - 标准规范体系制定标准规范，推行规范化管理是智慧水利信息化持续建设“一劳永逸、长治久安”的基石。七大标准规范体系，有效指导、规范智慧水利信息化项目的建设工作。七大标准规范实现管理管控规范化，满足智慧水利信息化管理机制创新的要求。 1 规范数据资源体系，打造智慧水利行业数据标准。 2 明确约束规范和职责，筑造行业信息化发展的重要技术根基。 3 实现信息资源的科学业务应用，保障业务协同应用体系的建设。 4 规范信息化建设的重要手段资源共享互用的重要保障筑造信息化持续建设的基石业务协同办理的重要支撑管理标准运维服务信息资源信息安全共享交换网络标准开发标准建设内容 – “一中心” 构建数据共享体系，打破信息孤岛，实现智慧水利行业数据的“海纳百川、智慧大脑”、支撑推动数据驱动流程再造，促进智慧水利业务协同，引领管理转型。建立覆盖智慧水利全业务大数据资源中心，满足智慧水利管理决策和应用系统运行支撑，实现信息资源汇聚共享。数据资源中心数据服务数据治理数据来源防汛抗旱指挥室市生态环境部门水利局各相关市级行业单位互联网物联网 z 数据资源目录数据资源治理数据资源存储数据资源交换大数据模型分析数据智能监控 … … 大数据计算引擎支撑  数据支撑服务  智能检索服务  数据分析服务  …… 共享  水文数据共享  水环境数据共享  遥感数据共享  …… 开放  数据超市  数据开放  数据订阅  …… 源通用数据采集气象、水文基础数据和即时感知数据预案、方案控制阀值及标准等数据江河湖库项目数据及地图、遥感数据长江及主要河段岸坡走势及变化数据分级组织管理体系数据水利工程基础数据水源地、水保护地水质监测实时数据水资源使用监测数据防讯抗物资器材、机具设备存储数据采砂船支的基础数据聚建设内容 – “一平台” 统一整合显示、音响扩声、会商系统、巡查监管、指挥调度等系统，形成统一会议管理平台。扩容移动视频会议能力，丰富指挥中心应用场景，增强应急指挥调度能力，”日常可管理值班展示、战时可指挥调度”。会商系统主要展示“区域水利各要素全景图、现场实时视频、辅助决策方案及指令执行监控图”；巡查监管主要是连接 N 大分系统，负责监控 N 大系统自动化巡查以及基础数据运行；指挥调度主要负责会商决策横块，视频会议系统、决策辅助系统运行操作，并负责分发任务、下达指令，监控与反馈执行情况。大屏效果图建设内容 –“一平台”– 应急指挥调度以全面提升水利应急处置能力为目标，建设基于空间地理信息的水利应急大数据管理系统，运用大数据、云计算等现代信息技术手段，快速搜集和处理涉及水利风险、水利举报、突发事件、社会舆论等海量数据，综合利用生态环境、交通、水利、气象等部门的风险源、水文气象等数据，开展大数据统计分析，提升应急防控能力，实现水利应急“看得见、连得通、叫得应、调的动”。监测服务舆情监测分析手动上报对接汇聚环保局水文局气象局 … … 点、区域视频监控 … … 风险源信息申报危险品信息申报企业风险识别评估监控监测预警风险隐患排查水利应急标准事故总结报告跟踪监测及后期评估应急预案完善 ... .... 应急预案库应急装备库应急资源库应急专家库应急救援队伍应急知识库 … … 应急监控预警应急数据解析应急现场初报应急现场通讯现场应急监测应急方案确定应急指挥调度 … … 彻底说清摸清各级各类风险源的底数。全面预警建立风险源监测、水质监测、视频监控等事前预警机制。准确监测及时响应，准确监测，即时传输，模拟分析，辅助决策指挥。高效指挥现场与指挥中心多级联动指挥，快速、高效的处置事故。 … … 事前预防事中调度事后管理平时应急预防应急准备战时快速响应评估跟踪建设内容 –“一平台” – 决策分析以建设“智慧社会”为核心，以“大数据、大格局、大服务”理念为指导，建立大数据决策分析应用，利用跨部门、跨区域水利数据资源，支撑打赢水旱灾害防御、河长制信息管理、水政执法信息管理、江河堤防险情排查、水事安全预警、移动式应急处置等标志性战役工作会商和目标考核，加强气象水文、污染源、污染物、卫星遥感等数据的关联分析，支撑区域化智慧水利综合管控与创新，实现可靠溯源、有效预测、精准管制，推动由经验判断向科学决策转变，整体提升智慧水利综合管控科学决策水平。 水文水资源 土壤环境 气象 核与辐射环境 污染源 风险源 监察执法 委办厅局 水文局 互联网舆情 …… 数据融合：类型全、要素全、方法全智能分析：精准预报、及时预警、分析研判、辅助调度科学决策：水生态、灾情管控目标动态跟踪 水文水动力模型 污染扩散模型 污染源模型 风险应急模型 事故响应模型 污染溯源模型 预警预测模型 事件评价模型 …… 水旱灾害防御 挂图作战 自然生态 水政执法 水利全景图 数据资产 江河堤防险情排查 移动式应急处置 … … 全面整合要素资源深度挖掘数据价值打赢水利综合智慧管治赢优化水利安全屏障体系优改善水利信息化落后现状改加强水污染防治强合理利用水资源用数据驱动决策持续强化智慧决策建设内容 - 水利数字中台面向水利行业提供专业的数据汇聚、存储、清洗、管理和分析，通过整合水利综合信息资源，提升专业化服务支撑水平，构建信息与服务监控能力，形成资源丰富、服务专业、共享高效、管控可视的智慧水利信息服务体系，是数据管理与应用的基础性平台，是智慧水利各业务应用的重要基石。主要功能： 水污染预警溯源分析服务 视频图像识别分析服务 业务服务可视化监控 数据资产成果共享智慧水利智能决策分析服务信息存储数据集成与共享交换平台数据查询 API 基础数据服务雨情数据服务数据交换数据抽取数据清洗 …… 资源目录共享基础信息共享应用信息专用应用信息信息主题外部信息水情数据服务工情数据服务预警数据服务气象数据服务台风数据服务常用工具服务 ……. 专业模型 API 基础资料分析处理径流分析计算设计潮位水文分析与计算设计暴雨流域特征分析融雪计算水库防洪调度河道洪水演进水资源供需平衡分析排涝分析水力发电分析需水预测堰闸泄流能力分析消能防冲分析水域纳污能力计算管道及管网分析水环境评价水环境质量预测水利计算水力计算深度学习算法聚类预测分类异常值分析关联回归 ……. 水环境分析计算设计洪水 … 回水计算 … … … 建设内容 – 水利数字中台 – 水污染预警溯源分析服务水污染预警溯源分析服务平台是河湖长、水政执法精细化监管的重要抓手，辅助河长及各分级河长强化行业监管。汇聚水污染预警溯源监测网信息，以“一张图”的形式综合展示河道断面动态监管信息、入河排口动态监管信息、排涝泵站动态监管信息等；通过大数据分析，系统能够快速、准确地完成水污染的早期预警，并给出污染增量信息。 ① 基于管网拓扑关系的水质溯源：建立排水管网拓扑关系，系统以多源监测数据为基础、动态排水管网数学模型为核心，集成和完善水污染溯源、污染事件应急管理等多种监管手段。 ② 基于三维荧光指纹的水质溯源：事先对主要污染源头进行水样全特征采集。根据对水样三维荧光光谱的比对，可以判定污染水样的来源排污行业甚至是排污企业，实现污染早期预警和源头识别，预防工业污染源偷排； ③ 线下污染溯源排查：通过线下人工溯源排查服务，明确面源、点源污染；发现污染排放规律及路径，为进一步精细化环境监管和执法提供依据。溯源三步曲建设内容 – 水利数字中台 – 视频图像识别分析服务视频图像识别分析服务是基于 4K 高清视频、图像智能识别等技术的智能分析服务，让计算机代替人工自动处理大量的视频、图像文件，通过对图像进行处理、分析和理解，识别涉水相关的水面、指定物体、漂浮物、污染情况、非正常闯入等等内容，设定告警数值和位置，推送预警信息。随着 5G 技术和边缘计算的推广及应用，视频画面回传的低延时和高清视频数据，可满足汛期时对数据的高质量和高效率的要求，对防汛工作提供了更可靠的技术手段。 水位尺度刻度识别，对画面中的水位尺刻度进行识别 排水告警分析，对经过特定断面的流量进行识别分析 河道入侵识别，判断在指定的区域内是否有异常物体 闸门堵塞识别，判断阀门、洪道、排水孔是否存在堵塞 垃圾漂浮物识别，检测水面上是否存在漂浮物视频分析成果界面现场视频实时画面特点及优势  支持定时识别和加测识别，可以根据实际业务需求和测验规范对数据的要求，对系统间隔设置后进行实时识别。加报阈值设置，如 5min 、 10min 、 1h 、 12h 等。  支持全天候识别，在实际识别过程中，如白天时，可清晰识别水尺信息；在夜晚时，系统内置算法根据白天水位信息可智能化识别晚上的水位数据。功能介绍建设内容 – 水旱灾害防御系统依托水利专网，构建贯穿辖市区、乡镇街道和骨干水利工程管理单位的视频会商决策指挥 : 一个监控网，构建涵盖每条骨河流、每座水库的雨水情、工情和情的实时监控网；一张能力分布图，主要是各种专业队伍和物资机具储备分布图；一套调度系统，依据汛涝情预报，自动生成预案，调控各个水系的站、水库按指令运行，实现水位水量按需精准调度。并根据险情苗头，及时、准确调运抢险物资器材、机具设备以及调遣专业队伍和抢险力量。实时监测雨水情监测工情监测墒情监测 ... ... 来源全面管控精细目标明确精准调度联合调度方案自动瞎打调令自动规划调度方案 … … 水旱灾害智能感知水位流量流速监测视频监控气象水文监控 … … 应急处置物资管理应急调度机具管理 … … 汛涝旱情预警卫星遥感数据分析汛涝旱情预警设置水文历史数据整合 … … 预警体系气象水文数据运算模型能力峰值设定 … … 实时感知精准调度物资分布机具储备分布远程抢险作业 … … 调度系统生成调度方案调令派发动态跟踪 … … 能力分布图建设内容 – 水旱灾害防御系统 – 汛涝旱情预报预警模块实时汇聚国内外权威气象机构数值预报成果，整合水文实时监测传感器的数据，形成区域性雨水情的实时监控能力；并利用历史数据和一定时期内积累的气象水文数据所形成的规律，建立科学的运算模块和能力峰值，来构建科学、准确、及时的汛涝旱情预报预警。 1 、权威数据接入，数据来源包括 GFS 、 GRAPES_MESO 、 SMS_W-ARMSV2.0 、以及可接入当地气象台的短临预报与短期预报等； 2 、聚焦水利要求，融入气象数据、实时提供区域、流域、水利工程防汛关注的水利要素未来降雨分析等； 3 、融合分析，将预报与实测结果相融合验证，自主学习； 4 、前沿信息技术，可弹性伸缩的云计算技术确保汛期数据量大的高并发要求。关键技术主要功能以水文水利专业模型技术为核心，实现对汛涝灾害的“预报预警、未雨绸缪、主动应对、减灾减损”。