Décoder le « château d'eau numérique » sous les montagnes Kunlun

Perception de surveillance stéréoscopique multidimensionnelle + cartographie jumelle

L’oasis de Hotan, dans le sud du Xinjiang, au nord-ouest de la Chine, est nichée entre la vaste mer de sable et les imposantes montagnes. La rivière sinueuse Karakax coule tranquillement. À la sortie du cours moyen de ce long fleuve, se trouve le projet Uluwati Water Conservancy.

Le projet de conservation de l'eau d'Uluwati joue un rôle important dans le contrôle des inondations, la production d'électricité, l'irrigation, l'écologie et la planification des sédiments, protégeant ainsi la sécurité de l'aval et le bonheur des populations.

Ce « château d'eau numérique » doté du « cerveau intelligent » situé sous les monts Kunlun profite davantage à la population.

'Réplique' de la plateforme de jumeau numérique du barrage physique

Dans le passé, les travailleurs de la conservation de l'eau du Xinjiang « chassaient l'eau » durement au niveau du barrage et des berges du fleuve. Désormais, avec l'équipement de détection sur tout le corps du barrage et la surface de l'eau le long de la ligne, le barrage virtuel numérique affiché en trois dimensions et intuitivement sur la « plate-forme jumelle numérique Uluwati » dans le hall d'information du centre de conservation de l'eau d'Uluwati a complètement « répliqué » le barrage physique situé à quelques kilomètres de là.

Combinée à la perception tridimensionnelle multidimensionnelle du « Ciel, Terre, Eau et Ingénierie », la standardisation et la normalisation de diverses données sont initialement réalisées. Sur la base du moteur de visualisation, une agrégation de données multi-sources est réalisée. Une plate-forme de jumeau numérique est conçue pour fournir une plate-forme d'application visuelle et interactive pour une prise de décision complète. En se concentrant sur les « quatre prévisions », des percées sont explorées dans l'application de la connaissance de la situation, de la répartition du contrôle des inondations, de la sécurité technique, de l'IA de renseignement vidéo, etc., pour soutenir la répartition précise, la gestion raffinée et la prise de décision scientifique du projet.

Connaissance de la situation : intégrer globalement les stations hydrologiques existantes, la surveillance de la sécurité, les conditions de l'eau des réservoirs, la production d'électricité, la surveillance vidéo et d'autres données de surveillance, sur la base de la construction de la base de données, de la gouvernance des données multidimensionnelles, recueillir les informations des centres de conservation de l'eau et des éléments en amont et en aval, utiliser le moteur jumeau pour simuler et afficher des informations multidimensionnelles, réaliser un aperçu du projet sur un seul écran et fournir un support de données pour les décisions de répartition.

Répartition du contrôle des crues La prévision de répartition du contrôle des crues intègre deux prévisions : le modèle de prévision des crues pendant la saison des crues et le modèle de prévision du débit entrant de la station en amont, qui se complètent mutuellement et peuvent être traités par alarme SMS lorsque l'avertissement est dépassé. Il peut automatiquement établir des plans de planification, comparer les différences dans les processus d'écoulement des crues et les changements de contrôle du niveau d'eau du réservoir de plusieurs plans, sélectionner et ajuster le plan optimal et effectuer des répétitions de simulation pour analyser et saisir intuitivement les effets de planification attendus. La fonction de planification intégrée peut guider rapidement différents niveaux d'intervention et gérer les mesures et processus d'élimination.

La sécurité technique est basée sur des données de surveillance historiques et en temps réel telles que la surveillance interne et externe du barrage, la surveillance et l'évaluation des tremblements de terre. L'arrière-plan appelle automatiquement des modèles professionnels pour la prévision statistique de régression de la surveillance des barrages, prévoit le processus de planification des barrages et les données de surveillance de la sécurité dans une certaine période de temps dans le futur, et identifie les zones de surveillance de la sécurité anormales grâce à des données complètes et à une analyse par éléments finis, aidant les décideurs à comprendre la situation future de la sécurité des barrages, à faciliter la planification de l'ingénierie et à garantir le fonctionnement sûr des projets de hub.

L'IA vidéo suit et enregistre la trajectoire des personnes et des véhicules grâce à l'imagerie thermique, à la reconnaissance structurée, au super brain edge computing et à d'autres technologies, réalise une reconnaissance d'intrusion anormale, des alarmes graduées et améliore la surveillance nocturne et les capacités intelligentes d'avertissement de sécurité. La reconnaissance IA du niveau d'eau est réalisée sur la base de l'algorithme de réseau neuronal convolutif, fournissant une comparaison multicanal et une sauvegarde de surveillance des données clés du fonctionnement du centre de conservation de l'eau.

« Se montrer » dans des applications pratiques

La construction du jumeau numérique du Uluwati Water Conservancy Hub « se montre » dans des applications pratiques, permettant à ce territoire de dire adieu aux soucis de pénurie d'eau et de contrôle des inondations, et d'injecter constamment de la vitalité dans le développement local.

Aider efficacement aux décisions de planification de la lutte contre les inondations

Sur la plateforme de jumeau numérique, la fusion de données géospatiales et de données multi-sources telles que des modèles BIM, des données de surveillance en temps réel et historiques permet de réaliser une cartographie en temps réel des projets physiques et des projets jumeaux. La scène visuelle tridimensionnelle affiche intuitivement les prévisions d'inondation, l'aperçu et l'optimisation du plan de planification des inondations, et fournit des plans d'intervention d'urgence pour aider efficacement les décisions de planification de contrôle des inondations. À l’aide des robots de navigation et de mesure Beidou pour un positionnement précis, la surveillance automatique en temps réel au niveau millimétrique de la déformation de la surface du barrage et de la pente est réalisée. Grâce à la perception multidimensionnelle et à l'analyse de plus de 400 points de surveillance à l'intérieur et à l'extérieur, les gestionnaires peuvent toujours « connaître les résultats » de l'état de sécurité du projet. La réflexion fondamentale coordonne la saison des crues et la situation de construction, et maximise le rôle du projet dans le contrôle des inondations et la planification des ressources en eau.

Grâce à cette technologie, une analyse statistique peut être effectuée sur la base de la demande en eau de la zone d'irrigation, les services d'approvisionnement en eau peuvent être ajustés en temps opportun et les ressources en eau peuvent être utilisées « avec précision ». L'approvisionnement en eau d'irrigation agricole en 2024 est de 1,789 milliard de mètres cubes, dépassant la tâche annuelle d'approvisionnement en eau de 1,576 milliard de mètres cubes. Au cours de la période d'irrigation du printemps, les réservoirs ont fourni un approvisionnement total en eau d'irrigation de 507 millions de mètres cubes, dont les réservoirs ont augmenté l'approvisionnement en eau de 99,14 millions de mètres cubes, soit 147 millions de mètres cubes de plus que l'approvisionnement en eau prévu. Pendant la période d'irrigation hivernale, les réservoirs ont fourni un approvisionnement total en eau d'irrigation de 134 millions de mètres cubes, dont les réservoirs ont augmenté l'approvisionnement en eau de 34,01 millions de mètres cubes, soit 48 millions de mètres cubes de plus que le détournement d'eau prévu. Le nombre d'irrigations de blé d'hiver a été multiplié par 5, offrant ainsi de solides services de garantie aux zones d'irrigation afin d'irriguer autant que possible, d'assurer la sécurité alimentaire et d'augmenter les revenus des agriculteurs.

Compte tenu de la teneur élevée en sédiments de la rivière Karakax et de l'envasement important du réservoir pendant la saison des crues, les données de détection numérique sont combinées pour la prévision et la répétition, et le moment du pic de crue est sélectionné pour abaisser le niveau d'eau du réservoir, raccourcir la période de temps et utiliser un faible niveau d'eau et un débit important pour évacuer et évacuer le sable. En 2024, 12,159 millions de mètres cubes de sable seront déversés, et l'effet du déversement de sable et de la réduction du limon est évident, ce qui augmente efficacement la capacité de stockage bénéfique du réservoir et améliore efficacement la capacité d'irrigation et de garantie de l'approvisionnement en eau du réservoir. Dans la prochaine étape, nous améliorerons les équipements et installations de détection frontale, les plates-formes et modèles de jumeaux numériques, les applications commerciales intelligentes et la protection de la sécurité du réseau du centre de conservation de l'eau d'Uluwati sur la base des réalisations existantes, et renforcerons davantage les capacités de surveillance multidimensionnelles des « quatre prédictions » intelligentes et les capacités de prise de décision de gestion afin de fournir de solides garanties de sécurité de l'eau pour le développement de haute qualité du Xinjiang.