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数据赋能 孪生嬗变
——云黄河(山东)建设纪实

数据赋能 孪生嬗变

【字体:      】     打印      2023-01-06 16:25      来源: 黄河网  

文/许雅宁 任慧霞 视频动图/ 段同苑

2022年,是云黄河(山东)先行先试的智慧实践之年。

这一年,山东河务局以“数据服务”为媒介,以“一网一平台一支撑一系统”为架构,搭建全要素一体化信息感知网、全场景可视化数字孪生平台、全量级可溯化数据支撑体系和全业务领域化智能应用系统,推进流域治理管理数字化、网络化、智能化嬗变,一条数字翻涌、智慧赋能的幸福河在齐鲁大地澎湃奔流。

云黄河(山东)

一“网”观全域

“河口清八浮桥附近出现本年度首次封河,请各单位绷紧防凌责任弦,全力以赴做好黄河防凌工作。”数九隆冬时节,山东河务局防办通过视频监控系统,靶向调度基层防凌,以破冰精神掀起新时代追冰潮流。

立足数字孪生山东黄河支撑水利智能业务应用需求,山东河务局在全河率先建成视频监控、无人机、远程会商系统“三个全覆盖”。徜徉山东黄河,2627处视频监控点实时监控628千米河道,219架无人机空中巡航黄河工程,176套远程会商系统五级全线贯通、实时扫描,形成山东黄河信息敏锐感知的“末梢神经”。

“依托‘三个全覆盖’建设成果,运用遥感影像和根石探测技术,不间断采集海量可持续输出、可持续进化、可持续升级的第一手源数据,上传存储至云黄河(山东)积累形成近40Tb的数据资产,为数字孪生山东黄河建设和业务应用提供了数字化场景、智慧化模拟和精准化决策支撑,空天地河一体化数据采集信息感知网初步成型。”山东黄河信息中心主任李民东介绍道。

天空地河

一“网”观全域,数据驰云端。乘着信息化的风帆,全方位感知黄河已照进山东黄河人的现实。

一“屏”呈“四预”


潘庄闸内外建模与闸门启闭动态仿真

“数字孪生山东黄河建设超前完成目标任务!”年关将近,数字孪生山东黄河研发团队喜讯频传。

2022年是数字孪生山东黄河全面起势的一年。山东河务局以“数字化场景、智慧化模拟、精准化决策”为途径,以实现治黄业务预报、预警、预演、预案为目标,跑出数字孪生加速度。

物联网平台

这一年,数字孪生平台倍速成长。作为云黄河(山东)建设的数据基石、技术底座和框架载体,数字孪生平台一经搭建即被赋予高端智能的时代标签,几经调整优化成为汇聚山东黄河全域数据、统筹数据管理、实现数据融合应用的智慧中枢。对比传统平台,统一入口和门户的数字孪生平台数据处理速度更快,AI算法开发效率更高,数据融合更安全,数据呈现更直观。

这一年,孪生场景模拟愈加成熟。建成山东黄河流域1.7万平方千米L2级数据底板,获取东平湖水上、水下一体化数据;高标准完成济南段、滨州惠民段等4处重点河段L3级数字孪生场景和潘庄闸、庞口闸等10处涵闸精细化实景模型,实现洪水演进模拟、漫滩风险识别。

这一年,模型算法应用迭代优化。基于山东黄河流域特点和水力、泥沙动力学等算法研究,融合多源感知信息技术攻关,建成东平湖调洪演算、大汶河洪水预报、水动力等模型;持续优化坝岸坍塌、冰凌密度、垃圾倾倒、浮桥监管和水尺自动读数等智能算法,赋能山东治黄一线。

五个智能算法

一“屏”呈“四预”,数据可视化。随着数据流场的成型,全场景镜像黄河孪生体跃然屏上。

一“撑”汇共享

“时空大数据中心落成前,运算包含数百万网格的模型往往需要几十个小时,每调整一次参数需要再耗费同样的时长。中心落成后,采用大数据分布式计算引擎,几十秒即可完成一次模型运算,大大提升了流域数字化调度、决策能力。”时空大数据中心课题组技术人员说。

时空大数据中心只是山东黄河智能支撑体系的“冰山一角”。面对推进黄河治理体系和治理能力现代化的迫切需求,山东黄河人从未放弃支撑云黄河高质量发展的努力。

——奋力构筑“算力”支撑。聚焦数据存储和计算能力,搭建智慧云平台,部署超融合服务器、数据库服务器和GPU服务器集群,存储空间和计算能力迭代升级,达到2.8PB、千万级读写速度和百GB带宽。

“算力”支撑

——奋力构筑“共享”支撑。聚焦数据接入和采集能力,打造“覆盖全域、统一接入”的智能物联感知平台,实现数据资源高效采集、统筹整合、开放共享。

——奋力构筑“算据”支撑。聚焦数据管理和服务能力,搭建时空大数据中心,统一水利对象编码,完成4大类45个基础水利对象建模,集成2627路视频监控、70余路遥测水位站监测数据,满足数字孪生、“黄河一张图”等业务应用数据需求。

——奋力构筑“安全”支撑。聚焦网络安全和防御能力,搭建网络安全中心,建成省、市、县三级网络安全防御体系,

成功经受水利部网络攻防演练等多番考验。

一“撑”汇共享,运行同联动。在全量级可溯化的数据支撑体系下,更多可见、可触、可感的数字化成果喷涌而出。

一“统”N应用

“叮咚——”章丘黄河管理段副段长陈扬的“智巡”APP上收到一条预警信息“系统识别到黄河管理段门口限高杆北向出现疑似垃圾,预警提示。”陈扬急忙拿起手机赶到事发地点,点击“智巡”APP上报问题、事件处理一气呵成。

“智巡”APP是山东河务局新研发的“智”系列应用系统之一,实现一次巡查、一统录入、一键上传、一数多享。自推广使用以来,颇受干部职工好评。

智巡APP

智慧治河,应用至上。2022年以来,山东黄河坚持需求牵引,全力推进以智慧山东黄河防汛平台、水资源管理与调度综合平台为两翼的“2+N”智能业务应用系统建设,以数据排列、组合、裂变、重构,推动山东黄河全业务流程的数字化进程。

从升级智慧山东黄河防汛平台(智汛),初步实现“四预”功能、视频会商、指挥调度一体化集成,到优化省、市、县三级水资源管理与调度综合平台(智水),实现取水口在线监测全覆盖;从打造智慧工地系统(智管),实现项目“投资一屏掌控、点位一图展示、进度一表亮晒”,到研发水行政执法与河湖监管平台(智法),绘制河湖监管一张图和涉河项目监管一图全览……山东黄河以凤凰涅槃的决心奋力蹚出智能应用之路。

虚实互动,孪生共长。在筑梦云端的道路上,山东河务局的脚步将迈得更稳更远。

作者:    责编: 徐倩
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