政策背景

2023年8月24日，水利部發(fā)布的水利部關(guān)于加快構(gòu)建現(xiàn)代化水庫運(yùn)行管理矩陣的指導(dǎo)意見中指出，在全面推進(jìn)水庫工程標(biāo)準(zhǔn)化管理的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化數(shù)字賦能，加快構(gòu)建以推進(jìn)全覆蓋、全要素、全天候、全周期“四全”管理，完善體制、機(jī)制、法治、責(zé)任制“四制（治）”體系，強(qiáng)化預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”措施，加強(qiáng)除險(xiǎn)、體檢、維護(hù)、安全“四管”工作為核心內(nèi)容的現(xiàn)代化水庫運(yùn)行管理矩陣，全面提升水庫運(yùn)行管理精準(zhǔn)化、信息化、現(xiàn)代化水平。

建設(shè)目標(biāo)

• 到2025年，建成一批現(xiàn)代化水庫運(yùn)行管理矩陣試點(diǎn)水庫和先行區(qū)域，形成效果好、可復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗(yàn)做法。

• 到2030年，全面實(shí)現(xiàn)水庫“四全”管理。

解決方案

系統(tǒng)概述

柳林水庫運(yùn)管矩陣管理系統(tǒng)解決方案是基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能及數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建的智慧化管控系統(tǒng)。系統(tǒng)融合"天-空-地-水-工"立體化監(jiān)測(cè)體系，通過全域感知網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)匯聚衛(wèi)星遙感、無人機(jī)巡檢、地面?zhèn)鞲屑肮こ探Y(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)等多源數(shù)據(jù)，構(gòu)筑“三道防線”。并依托"四全"、"四制"、"四預(yù)"、"四管"的矩陣式管理框架，全面提升水庫運(yùn)行管理精準(zhǔn)化、信息化、現(xiàn)代化水平。

系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)組成

水情要素監(jiān)測(cè)：

對(duì)入庫、出庫（泄洪閘、輸水洞）流量監(jiān)測(cè)、水庫上游庫群、下游河道水位監(jiān)測(cè)、降雨量監(jiān)測(cè)，可實(shí)時(shí)掌握水位、雨量的變化情況，為精準(zhǔn)預(yù)測(cè)洪水、科學(xué)調(diào)度水庫水量提供有力依據(jù)。

大壩安全監(jiān)測(cè)：

通過對(duì)大壩滲流、滲壓、位移、變形、裂縫等要素進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可及時(shí)捕捉運(yùn)行異常、精準(zhǔn)評(píng)估安全狀態(tài)、提前預(yù)警潛在風(fēng)險(xiǎn)，為水庫科學(xué)調(diào)度、安全運(yùn)行及應(yīng)急管理提供決策支撐。

閘門控制及工況監(jiān)測(cè)

• 閘門工況監(jiān)測(cè)：閘門開度、閘前/后水位、流量監(jiān)測(cè)；位移、裂縫監(jiān)測(cè)；閘門的運(yùn)行狀態(tài)；

• 閘門控制：閘門的遠(yuǎn)程、本地、自動(dòng)化控制。

視頻監(jiān)控與AI分析

在水庫庫區(qū)、閘門、重點(diǎn)工程設(shè)施等關(guān)鍵位置進(jìn)行視頻監(jiān)控，并通過AI智能識(shí)別系統(tǒng)，精準(zhǔn)識(shí)別非法垂釣、違規(guī)游泳、垃圾傾倒、違規(guī)排污等安全隱患行為，為保障水庫安全、人員安全提供準(zhǔn)確、及時(shí)的監(jiān)控和管理。

軟件平臺(tái)

現(xiàn)代化水庫運(yùn)行管理矩陣平臺(tái)以"四全、四制、四預(yù)、四管"為架構(gòu)，形成全域要素聯(lián)動(dòng)的立體化體系。通過集成全周期、全要素、全流程、全主體框架，依托體制-機(jī)制-法治-數(shù)治四維支撐，建立預(yù)報(bào)-預(yù)警-預(yù)演-預(yù)案閉環(huán)流程，圍繞管控-治理-運(yùn)維-賦能核心目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)四大場(chǎng)景模塊化集成，最終通過智慧駕駛艙平臺(tái)達(dá)成態(tài)勢(shì)感知、風(fēng)險(xiǎn)推演與決策聯(lián)動(dòng)的智能管控閉環(huán)。

四全管理

實(shí)施全覆蓋、全要素、全天候、全周期“四全”管理，夯實(shí)感知基礎(chǔ)，整合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及GIS數(shù)據(jù)等，實(shí)現(xiàn)監(jiān)管全覆蓋、掌握全要素、管控全天候、管理全周期。

完善四治體制

通過完善體制、完善機(jī)制、強(qiáng)化法治、落實(shí)責(zé)任制，實(shí)現(xiàn)水庫運(yùn)行管理歷史數(shù)據(jù)和各類制度預(yù)案數(shù)字化管理，構(gòu)建可視化的運(yùn)行管理數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

強(qiáng)化四預(yù)措施

通過強(qiáng)化預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”措施，做到風(fēng)險(xiǎn)早預(yù)報(bào)、險(xiǎn)情早預(yù)警，并增強(qiáng)突發(fā)事件應(yīng)對(duì)能力，實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)精準(zhǔn)化、預(yù)警提前化、預(yù)演數(shù)字化、預(yù)案科學(xué)化。

建設(shè)“洪水預(yù)報(bào)”模型，通過對(duì)典型降雨、未來降雨的預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)，對(duì)上游來水、庫區(qū)水位變化、下游泄洪、水庫調(diào)洪演算分析等進(jìn)行仿真推演，形成動(dòng)態(tài)預(yù)案，同時(shí)可進(jìn)行反向推演，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，提出防范風(fēng)險(xiǎn)措施，為水庫防洪保安全提供科學(xué)參考。

預(yù)報(bào)精準(zhǔn)化：構(gòu)建雨水情測(cè)報(bào)三道防線，通過集成氣象部門未來72小時(shí)趨勢(shì)預(yù)報(bào)、24小時(shí)短期預(yù)報(bào)、6小時(shí)短時(shí)預(yù)報(bào)及0—3小時(shí)短臨預(yù)報(bào)，構(gòu)建第一道防線；整合上游雨量站，實(shí)時(shí)掌握上游降雨，構(gòu)建第二道防線；整合上游流量站數(shù)據(jù)，構(gòu)建第三道防線。

預(yù)警提前化：平臺(tái)以預(yù)報(bào)成果數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)水庫各類預(yù)警指標(biāo)，能夠?qū)?shí)時(shí)降雨、上游澗河來水、水庫水位超汛、大壩安全性態(tài)分析、下游河道行洪信息進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警，第一時(shí)間將預(yù)警信息發(fā)送至相關(guān)責(zé)任人。

預(yù)演數(shù)字化：平臺(tái)支持對(duì)未來3小時(shí)、6小時(shí)、24小時(shí)、72小時(shí)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)降水?dāng)?shù)據(jù)或自定義降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行正向預(yù)演，得出最優(yōu)調(diào)度預(yù)案；也可以針對(duì)歷史典型降雨數(shù)據(jù)和調(diào)度數(shù)據(jù)進(jìn)行反向預(yù)演，給出系統(tǒng)優(yōu)化建議。此外，還能針對(duì)大壩變形導(dǎo)致防洪能力降低等情況進(jìn)行預(yù)演。

預(yù)案科學(xué)化：平臺(tái)對(duì)洪水預(yù)演進(jìn)行數(shù)字化管理，情景化呈現(xiàn)，根據(jù)預(yù)演生成的場(chǎng)景進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化，制定針對(duì)性強(qiáng)、實(shí)用性高，可操作性優(yōu)的方案，確保線上有預(yù)演，線下有預(yù)案，發(fā)生險(xiǎn)情能及時(shí)、科學(xué)、準(zhǔn)確處置，提高應(yīng)對(duì)速度并降低損失。

加強(qiáng) “四管”工作

平臺(tái)全面整合水庫在除險(xiǎn)加固、日常維修養(yǎng)護(hù)、水源地安全管護(hù)、執(zhí)法巡查、白蟻防治等各項(xiàng)工作的成果，注重加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)，為實(shí)現(xiàn)水庫“防洪保安全、供水保質(zhì)量”提供有效的安全保障。

通過巡檢系統(tǒng)，通過數(shù)字化手段實(shí)現(xiàn)全流程閉環(huán)管理，巡檢人員可依托移動(dòng)端開展日常巡查，實(shí)時(shí)上傳巡檢軌跡、設(shè)備狀態(tài)及隱患照片，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)生成圖文工單并派發(fā)維護(hù)部門，支持維修過程記錄、進(jìn)度跟蹤及驗(yàn)收歸檔，形成"巡檢-記錄-分派-維護(hù)-復(fù)核"的完整鏈路閉環(huán)管理。

系統(tǒng)特點(diǎn)

• 全域智能物聯(lián)感知?

部署多源傳感器與AI智能終端，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水位、滲壓、壩體位移等關(guān)鍵指標(biāo)，支持異常自動(dòng)告警與設(shè)備健康度評(píng)估，降低人工巡檢盲區(qū)。

• 模型敏捷開發(fā)能力

擁有一支自主模型開發(fā)團(tuán)隊(duì)，具備從模型架構(gòu)設(shè)計(jì)、算法選型，到數(shù)據(jù)預(yù)處理、開發(fā)調(diào)試，再到持續(xù)學(xué)習(xí)、強(qiáng)化訓(xùn)練的全流程開發(fā)能力。憑借先進(jìn)的分布式計(jì)算框架與高性能計(jì)算資源，團(tuán)隊(duì)可快速響應(yīng)業(yè)務(wù)需求，在短時(shí)間內(nèi)完成復(fù)雜模型的搭建與優(yōu)化，有效縮短項(xiàng)目交付周期。

• 巡查養(yǎng)護(hù)全鏈路閉環(huán)

通過巡檢系統(tǒng)及AI圖像識(shí)別壩體裂縫/滲漏隱患，支持語音記錄、實(shí)時(shí)拍照上傳，自動(dòng)生成巡檢問題報(bào)告，并根據(jù)問題生成維修工單，實(shí)現(xiàn)“巡檢-記錄-派單-維護(hù)-核驗(yàn)”全鏈路數(shù)字化追蹤與閉環(huán)管理。

• 生態(tài)化擴(kuò)展能力：

支持與水文監(jiān)測(cè)、閘門控制等第三方系統(tǒng)無縫對(duì)接，兼容國產(chǎn)化硬件及信創(chuàng)環(huán)境，提供私有云/混合云靈活部署，滿足水庫集群跨區(qū)域協(xié)同管理需求。

柳林深耕水利行業(yè)18年，擁有100+項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，提供從全域硬件、軟件定制化開發(fā)、系統(tǒng)部署到運(yùn)維培訓(xùn)的全周期服務(wù)，助力客戶實(shí)現(xiàn)水庫矩陣管理降本增效與安全合規(guī)雙目標(biāo)。

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