“端-边-云-数-智”共同守护 智慧管水有了海南范式

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水是生命的基石,对于生产和生态环境至关重要。中华文明五千年的历史也是一部治水史,从大禹治水的“化堵为疏”、李冰父子修建的都江堰,到明清时期的束水冲沙法,再到三峡水库的建设,治水方略随着社会变迁、经济发展、科技进步以及人与自然关系的调整而不断改进和完善。

如今,云计算、大数据和人工智能等新兴技术正逐渐应用于现代水务管理。浪潮公司参与建设的“海南省智慧水网”项目,作为提升国家水网体系下的首个省级水网,采用了“端-边-云-数-智”等先进技术,支持智慧水网信息平台的建设,实现了从工程治水到数字化管理的转变,为全国范围内的智慧水利发展提供了参考,并积极响应了《数字中国建设整体布局规划》中关于建设绿色智慧的数字生态文明的要求。

海南岛位于热带地区,降水量丰富,河流众多,但由于地势中间高四周低,导致河流短促且蓄水能力有限。长期以来,海南面临着“守着水却也缺水”的困境,如淡水资源难以保留、降雨量分布不均、雨季易涝旱季易干等问题,这些问题一直困扰着海南水务工作者。

随着海南自贸港的建立,海南水利进入了高速和高质量发展的阶段。海南省水务厅通过构建一个涵盖实时监测水情、智能控制水资源、立体防治水灾、全面保护水生态、全民共享水服务的全省一体化水网数字化平台,推动了水治理体系与治水能力的现代化。

海南省智慧水网整合了业务流程、数据流和水流,利用数字孪生、数据模型和移动应用,在监控、管理和使用方面取得了显著的实际效果,为应对极端天气和灾害预警提供了数字化支持。例如,在流域防洪方面,全省未来1小时的降雨情况可以被准确预测到80%,甚至精确到1平方公里范围内,这有助于全面掌控风险点和内涝点的情况。通过结合网格化降雨预报、台风路径和风险点等多元数据,可以有效地评估台风过境对受灾情况的影响。

在水资源调配方面,海南省实现了水资源配置的数字化。通过将物理河流数字化,建立了海南省水务大数据平台,全面收集河库、水库、城市用水和防洪调度等方面的数据。通过对一公里网格范围内降水情况的分析,利用数据建模和算法平台,可以预测江河水库水量的变化过程,优化水资源配置,从而在系统上提供智能化的调度方案,通过调节工业、生活、农业和生态用水,促进社会经济的可持续发展。

截至2022年底,海南全省已有超过3000名水务基层人员使用“海南智慧水网”APP进行工作,其中水库管家巡查次数超过21.82万次,巡查总里程超过10万公里,共报告异常情况1684次,并提供了超过9000万次的防汛防旱查询服务。

浪潮公司通过在海南智慧水网项目中的技术支持,提供了重要的技术支撑。通过构建水务大数据平台,形成了“全岛一张图”的基础架构,满足了全省水务治理的需求。基于“一数一源”的原则,浪潮在整理现有水务数据的基础上,搭建了一个内容全面、标准统一的水务信息资源目录,建成了一套标准、完整、权威且共享的水网大数据中心,实现了统一决策的一张图。海南省地图作为底图,集成了海南省测绘与影像、矢量、地形、三维及其他相关资源数据,最终形成了服务于全省的海南一张图。

在全省水库和河道的关键位置,部署了视频监控和“大禹针”等感知设备,替代了传统的物联网设备。通过人工智能技术,这些设备担当起了“水库管家”的角色。通过“大禹针”,实现了全天候实时影像数据的采集。边缘端在“大禹针”上设置了边缘智能服务器EIS200,并部署了高精度的AI识别模型,能够对实时回传的视频流进行精准辨识,及时发出预警。例如,可以实现重要河道、水库和水尺的自动读数,河面漂浮物的识别,以及禁止活动区域的智能识别与预报预警。这些信息可以通过“海南智慧水网APP”分发给执法人员。同时,边缘端清洗后的数据会同步到云中心,用于AI识别模型的训练、优化、数据汇集和数据挖掘。

治水和管水关系到亿万人民的福祉。绘制“智慧治水”的蓝图,可以使水务治理更加透明、准确、全面和长远,增强水务管护的保障力度,使科技更高效地服务于人类社会。浪潮公司通过计算技术,助力海南省水务厅构建智慧水网,实现信息更精准、决策更科学、服务更便捷,守护一方百姓的安居乐业,实现人水和谐的美丽海南岛。这是海南与浪潮合作交出的智慧管水答卷,也是践行生态文明理念,科技向善构建人与自然生命共同体的最好答卷。

本文来源: 图灵汇 文章作者: 看航空