智慧水利監管平台
平台概述
智慧水利是智慧城市的重要組成部分(fēn),是新時代水利信息化發展的更高階段,是落實水利十大(dà)業務需求、補短闆和強監管的重要抓手,是水利管理業務優化升級的内在驅動,是水利業務管理模式創新的關鍵因素,是推進管水治水現代化的客觀要求。将智慧水利貫穿于防洪減災、水資(zī)源配置、水工(gōng)程管理、水環境保護與水管理服務等生(shēng)産實踐活動,有助于促進水利管理能力和公共服務能力的提升,推進水利事業的可持續發展,實現水資(zī)源的有效管理和合理配置。當前雲計算、大(dà)數據、物(wù)聯網、移動互聯網和人工(gōng)智能等技術與涉水領域的不斷深度融合爲智慧水利的發展提供可能。通過這些先進技術的應用将會促進智慧水利更好更快地發展,是實現補齊水利智慧化短闆、支撐水利行業智能監管的有效途徑。
國科創提供的智慧水利監控平台将新一(yī)代信息技術應用于水利信息化建設,實現了對水要素和水利對象的智慧采集、網絡互聯、協同共享和智能分(fēn)析,爲水利工(gōng)程管理、水旱災害防禦、水資(zī)源開(kāi)發與配置、水環境監測與保護、水系連通、鄉村(cūn)振興、河湖生(shēng)态環境監督與管理等水利業務提供技術支撐,驅動水利業務的數字化、智慧化和智能化等現代化新業态。
建設目标
水利部印發的《關于大(dà)力推進智慧水利建設的指導意見》指出,推進智慧水利建設是推動新階段水利高質量發展的六條實施路徑之一(yī),需要按照“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”要求,以數字化、網絡化、智能化爲主線,以數字化場景、智慧化模拟、精準化決策爲路徑,以構建數字孿生(shēng)流域爲核心,全面推進算據、算法、算力建設,加快構建具有預報、預警、預演、預案功能的智慧水利體(tǐ)系。具體(tǐ)建設目标如下(xià):
(1)提升水要素智能感知(zhī)能力 穩步提升水要素智能感知(zhī)程度和信息自動采集能力,構建天空地一(yī)體(tǐ)化的監測感知(zhī)網,對水利信息化産品進行查缺補漏,實現網絡互聯、數據融合共享、數據深度挖掘分(fēn)析和關鍵業務智能應用。
(2)提升水利監管支撐能力 圍繞江河湖庫、水資(zī)源、水環境、水安全、水工(gōng)程、水土保持、水利政務等重點監管領域,充分(fēn)運用先進信息技術,在已建信息系統基礎上進行整合優化完善,快速提升各系統的監管支撐能力。
(3)提升重點領域智能化水平 加強高清視頻(pín)、無人機、遙控船等新型監測手段及衛星、雷達等遙感監測技術在防洪抗旱、河湖管護、水資(zī)源管理等重點領域的應用普及,建成水資(zī)源、水環境、水災害、水工(gōng)程、水監督、水行政、水公共服務、綜合決策、綜合運維等九類智能應用,支撐水利十大(dà)業務,支撐各級水利部門業務應用。
(4)提升水旱災害“四預”能力 擴展定制流域防洪數字化場景,升級完善洪水預報、預警功能,重點構建模拟仿真模塊,補充旱情綜合監測預測功能和淤地壩洪水預報功能,搭建防汛抗旱“四預”業務平台。
(5)建成智慧水利體(tǐ)系 建設水利大(dà)數據中(zhōng)心,整合提升各類應用系統,增強水利信息感知(zhī)、分(fēn)析、處理和智慧應用的能力,實現一(yī)張網、一(yī)張圖、一(yī)中(zhōng)心、一(yī)門戶、一(yī)平台,以水利數字化和智能化驅動水利現代化。
建設内容
一(yī)網:即前端智慧感知(zhī)監控網。建設基于物(wù)聯網的水利信息空天地一(yī)體(tǐ)化智慧感知(zhī)傳輸網絡,将地基、空基和天基感知(zhī)設備同無線、有線等網絡融合爲“一(yī)網”。
一(yī)平台:即智慧水利管理應用平台。緊密圍繞水利管理業務需求,開(kāi)發各專題管理應用系統,爲水利部門的日常管理與應急處置提供決策支持。平台可分(fēn)爲Web端和移動端APP。
一(yī)中(zhōng)心:建立支撐新一(yī)代水利業務應用的指揮調度中(zhōng)心,包括大(dà)數據中(zhōng)心、指揮控制大(dà)廳、指揮調度系統、會議系統和信息發布系統。
總體(tǐ)框架
監管平台由智慧感知(zhī)層、基礎設施層、數據資(zī)源層、應用支撐層、業務應用層、用戶層,以及标準規範體(tǐ)系和平台安全體(tǐ)系共同構成,各層都以服務或者模塊化的方式進行邏輯劃分(fēn),實現靈活構建、可拆可合;在業務管理上,支持多級管理的運行模式和業務持續創新。
智慧感知(zhī)層:用于水雨情、旱情、工(gōng)情、水質、監控視頻(pín)等的前端自動監測設備,是平台業務數據信息的主要來源。
基礎設施層:爲監控平台提供的軟硬件基礎設施,包括服務器、存儲設備、數字大(dà)屏、會議系統等硬件設備設施,以及操作系統、數據庫等基礎軟件。
數據資(zī)源層:包括基礎GIS數據、檔案數據、站點數據、監測數據、評價分(fēn)析數據、巡查數據、元數據等專題數據庫以及相應的數據庫管理系統。
應用支撐層:包括基礎資(zī)源服務和時空大(dà)數據分(fēn)析服務。其中(zhōng)基礎資(zī)源服務主要用于“一(yī)張圖”分(fēn)析系統的基礎底圖,時空大(dà)數據分(fēn)析服務主要用于水利基礎地理信息時空分(fēn)析及二三維可視化展示。
業務應用層:包括業務的分(fēn)析和可視化,以及前端的用戶交互和數據管理功能。由水情旱情監測、工(gōng)情工(gōng)況監控、視頻(pín)監控、河湖管護、水資(zī)源管理、二三維可視化、移動應用APP等水利業務各專題管理子系統組成。
用戶層:監管平台的終端用戶,包括管理部門和運營單位等。
架構圖
網絡拓撲圖
總體(tǐ)框架
監管平台由智慧感知(zhī)層、基礎設施層、數據資(zī)源層、應用支撐層、業務應用層、用戶層,以及标準規範體(tǐ)系和平台安全體(tǐ)系共同構成,各層都以服務或者模塊化的方式進行邏輯劃分(fēn),實現靈活構建、可拆可合;在業務管理上,支持多級管理的運行模式和業務持續創新。
智慧感知(zhī)層:用于水雨情、旱情、工(gōng)情、水質、監控視頻(pín)等的前端自動監測設備,是平台業務數據信息的主要來源。
基礎設施層:爲監控平台提供的軟硬件基礎設施,包括服務器、存儲設備、數字大(dà)屏、會議系統等硬件設備設施,以及操作系統、數據庫等基礎軟件。
數據資(zī)源層:包括基礎GIS數據、檔案數據、站點數據、監測數據、評價分(fēn)析數據、巡查數據、元數據等專題數據庫以及相應的數據庫管理系統。
應用支撐層:包括基礎資(zī)源服務和時空大(dà)數據分(fēn)析服務。其中(zhōng)基礎資(zī)源服務主要用于“一(yī)張圖”分(fēn)析系統的基礎底圖,時空大(dà)數據分(fēn)析服務主要用于水利基礎地理信息時空分(fēn)析及二三維可視化展示。
業務應用層:包括業務的分(fēn)析和可視化,以及前端的用戶交互和數據管理功能。由水情旱情監測、工(gōng)情工(gōng)況監控、視頻(pín)監控、河湖管護、水資(zī)源管理、二三維可視化、移動應用APP等水利業務各專題管理子系統組成。
用戶層:監管平台的終端用戶,包括管理部門和運營單位等。
系統業務
大(dà)屏展示
視頻(pín)智能監控系統
水情旱情監測系統
水質監測評價系統
預警預報
運維管理
二三維可視化及分(fēn)析系統
系統業務
大(dà)屏展示
視頻(pín)智能監控系統
水情旱情監測系統
水質監測評價系統
預警預報
運維管理
二三維可視化及分(fēn)析系統
感知(zhī)體(tǐ)系
利用傳感、定位、視頻(pín)、遙感等技術,使用衛星、雷達、無人機、視頻(pín)等多種監測手段,實現感知(zhī)範圍全域覆蓋,擴大(dà)江河湖庫水系、水利工(gōng)程設施、水利管理活動等實時在線監測範圍。
通過5G、NB-IoT等新一(yī)代物(wù)聯通信技術的應用,構建大(dà)容量、高覆蓋、低功耗、低成本、自适應、高速率、自愈合的物(wù)聯通信網絡,支持有線、無線、近距離(lí)、中(zhōng)距離(lí)、遠距離(lí)各種不同的通信組網方式,實現複雜(zá)條件下(xià)智慧感知(zhī)終端接入水利感知(zhī)網的能力,建成适應智慧水利業務動态變化的泛在互聯的智能水利信息網。
指揮中(zhōng)心
智慧水利指揮中(zhōng)心是智慧水利監管的核心,所有關于水利業務監管系統的應用都彙聚在該中(zhōng)心。除日常管理決策以外(wài),在突發緊急事件發生(shēng)後,該中(zhōng)心還肩負着指揮搶險,應急處置等重要職責,是智慧水利智慧監管體(tǐ)系的核心驅動。智慧水利調度中(zhōng)心主要由大(dà)數據中(zhōng)心、指揮控制大(dà)廳、指揮調度系統、會議系統和信息發布系統等組成。
指揮中(zhōng)心
智慧水利指揮中(zhōng)心是智慧水利監管的核心,所有關于水利業務監管系統的應用都彙聚在該中(zhōng)心。除日常管理決策以外(wài),在突發緊急事件發生(shēng)後,該中(zhōng)心還肩負着指揮搶險,應急處置等重要職責,是智慧水利智慧監管體(tǐ)系的核心驅動。智慧水利調度中(zhōng)心主要由大(dà)數據中(zhōng)心、指揮控制大(dà)廳、指揮調度系統、會議系統和信息發布系統等組成。