Odszyfrowanie „Cyfrowej wieży ciśnień” pod górami Kunlun

Wielowymiarowa percepcja monitorowania stereoskopowego + mapowanie bliźniacze

Oaza Hotan w południowym Xinjiangu, w północno-zachodnich Chinach, położona jest pomiędzy rozległym morzem piasku a wysokimi górami. Kręta rzeka Karakax płynie spokojnie. Przy wyjściu ze środkowego biegu tej długiej rzeki zlokalizowany jest projekt ochrony wody Uluwati.

Projekt ochrony wody w Uluwati odgrywa ważną rolę w ochronie przeciwpowodziowej, wytwarzaniu energii, nawadnianiu, ekologii i zarządzaniu osadami, chroniąc bezpieczeństwo dolnego biegu rzeki i szczęście ludzi.

Ta „cyfrowa wieża ciśnień” wyposażona w „inteligentny mózg” pod górami Kunlun przynosi lepsze korzyści ludziom.

„Replika” cyfrowej bliźniaczej platformy fizycznej tamy

W przeszłości pracownicy zajmujący się ochroną wody w Xinjiangu „gonili za wodą” przy tamie i brzegu rzeki. Teraz, gdy czujniki rozmieszczono na całym korpusie tamy i powierzchni wody wzdłuż linii, cyfrowa wirtualna tama wyświetlana w trzech wymiarach i intuicyjnie na „cyfrowej bliźniaczej platformie Uluwati” w sali informacyjnej Centrum Ochrony Wody Uluwati całkowicie „odtworzyła” fizyczną tamę kilka kilometrów dalej.

W połączeniu z wielowymiarowym, trójwymiarowym postrzeganiem „Nieba, Ziemi, Wody i Inżynierii”, początkowo realizowana jest standaryzacja i normalizacja różnych danych. W oparciu o silnik wizualizacji realizowana jest agregacja danych z wielu źródeł. Platforma cyfrowych bliźniaków została zbudowana w celu zapewnienia wizualnej i interaktywnej platformy aplikacji umożliwiającej kompleksowe podejmowanie decyzji. Koncentrując się na „czterech prognozach”, badane są przełomowe zastosowania świadomości sytuacyjnej, kontroli przeciwpowodziowej, bezpieczeństwa inżynieryjnego, sztucznej inteligencji wideo itp. w celu wsparcia precyzyjnej wysyłki, udoskonalonego zarządzania i podejmowania decyzji naukowych w ramach projektu.

Świadomość sytuacyjna: kompleksowa integracja istniejących stacji hydrologicznych, monitorowanie bezpieczeństwa, stan wody w zbiornikach, wytwarzanie energii, monitorowanie wideo i inne dane z monitorowania w oparciu o budowę bazy danych, wielowymiarowe zarządzanie danymi, gromadzenie informacji z ośrodków ochrony wody oraz elementów znajdujących się na górnym i dolnym biegu rzeki, wykorzystanie bliźniaczego silnika do symulacji i wyświetlania wielowymiarowych informacji, realizacja przeglądu projektu na jednym ekranie oraz zapewnienie wsparcia danych przy podejmowaniu decyzji o wysyłce.

Dyspozytor kontroli powodziowej Prognoza dyspozytorskiej kontroli przeciwpowodziowej integruje dwie prognozy: prognozę modelu powodziowego w okresie powodziowym i model prognozy dopływu dopływu stacji w górnym biegu rzeki, które uzupełniają się nawzajem i mogą być obsługiwane przez alarm SMS w przypadku przekroczenia poziomu ostrzeżenia. Może automatycznie tworzyć plany harmonogramowania, porównywać różnice w procesach przepływu zrzutów powodziowych i zmianach kontroli poziomu wody w zbiorniku w wielu planach, wybierać i dostosowywać optymalny plan oraz przeprowadzać próby symulacyjne, aby intuicyjnie analizować i uchwycić oczekiwane efekty harmonogramowania. Zintegrowana funkcja planu może szybko kierować różnymi poziomami reakcji oraz zajmować się środkami i procesami usuwania.

Bezpieczeństwo inżynieryjne opiera się na danych historycznych i danych z monitorowania w czasie rzeczywistym, takich jak monitorowanie wewnętrzne i zewnętrzne tamy, monitorowanie i ocena trzęsień ziemi. Tło automatycznie wywołuje profesjonalne modele monitorowania statystycznej regresji, prognozuje proces planowania tamy i dane z monitorowania bezpieczeństwa w określonym przedziale czasu w przyszłości oraz identyfikuje nieprawidłowe obszary monitorowania bezpieczeństwa poprzez kompleksowe dane i analizę elementów skończonych, pomagając decydentom w zrozumieniu przyszłej sytuacji w zakresie bezpieczeństwa tam, wspomaganiu planowania inżynieryjnego i zapewnianiu bezpiecznego funkcjonowania projektów węzłów.

Wideo AI śledzi i rejestruje trajektorię ludzi i pojazdów za pomocą obrazowania termowizyjnego, rozpoznawania strukturalnego, obliczeń super mózgowych i innych technologii, rozpoznaje nietypowe włamania, stopniuje alarmy oraz poprawia monitorowanie nocne i inteligentne funkcje ostrzegania o bezpieczeństwie. Rozpoznawanie poziomu wody AI realizowane jest w oparciu o algorytm splotowej sieci neuronowej, zapewniający wielokanałowe porównywanie i monitorowanie kopii zapasowych kluczowych danych funkcjonowania centrum ochrony wody.

„Popisywanie się” w praktycznych zastosowaniach

Cyfrowa bliźniacza konstrukcja Centrum Ochrony Wody Uluwati „popisuje się” w praktycznych zastosowaniach, pozwalając tej krainie pożegnać się z obawami związanymi z niedoborami wody i kontrolą przeciwpowodziową, a także stale wnosząc witalność w rozwój lokalny

Skuteczne wspomaganie decyzji dotyczących planowania ochrony przeciwpowodziowej

Na platformie cyfrowych bliźniaków połączenie danych geoprzestrzennych i danych pochodzących z wielu źródeł, takich jak modele BIM, dane z monitorowania w czasie rzeczywistym i historyczne dane umożliwia mapowanie w czasie rzeczywistym projektów fizycznych i projektów bliźniaczych. Trójwymiarowa scena wizualna w intuicyjny sposób wyświetla prognozę powodzi, podgląd i optymalizację planu planowania powodziowego oraz zapewnia plany reagowania kryzysowego, które skutecznie pomagają w podejmowaniu decyzji dotyczących planowania kontroli przeciwpowodziowej. Wykorzystując roboty nawigacyjne i pomiarowe Beidou do precyzyjnego pozycjonowania, realizowany jest automatyczny monitoring w czasie rzeczywistym z dokładnością do milimetra deformacji powierzchni tamy i zbocza. Dzięki wielowymiarowej percepcji i analizie ponad 400 punktów monitorowania wewnątrz i na zewnątrz, menedżerowie zawsze mogą „znać wyniki finansowe” stanu bezpieczeństwa projektu. Myślenie o wynikach końcowych koordynuje sezon powodziowy i sytuację na budowie oraz maksymalizuje rolę projektu w zakresie ochrony przeciwpowodziowej i planowania zasobów wodnych.

Dzięki tej technologii można przeprowadzić analizę statystyczną zapotrzebowania na wodę obszaru nawadniającego, dostosować usługi wodociągowe w odpowiednim czasie i „precyzyjnie” wykorzystać zasoby wodne. Zapas wody do nawadniania rolnictwa w 2024 r. wyniesie 1,789 miliarda metrów sześciennych, co przekracza roczne zadanie zaopatrzenia w wodę wynoszące 1,576 miliarda metrów sześciennych. W okresie nawadniania wiosennego zbiorniki dostarczyły łącznie 507 mln m3 wody do nawadniania, z czego zbiorniki zwiększyły zaopatrzenie w wodę o 99,14 mln m3, czyli o 147 mln m3 więcej niż planowano. W okresie nawadniania zimowego zbiorniki dostarczyły łącznie 134 mln m3 wody do nawadniania, z czego zbiorniki zwiększyły dopływ wody o 34,01 mln m3, czyli o 48 mln m3 więcej niż planowano skierować wodę. Liczba nawadniań pszenicy ozimej została zwiększona do 5 razy, zapewniając silne usługi gwarancyjne dla obszarów nawadniających w celu maksymalnego nawodnienia, zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego i zwiększenia dochodów rolników.

Ze względu na dużą zawartość osadów w rzece Karakax i poważne zamulenie zbiornika w okresie powodziowym dane z cyfrowych czujników bliźniaczych są łączone na potrzeby prognozowania i prób, a moment wystąpienia szczytu powodziowego wybiera się tak, aby obniżyć poziom wody w zbiorniku, skrócić okres czasu i wykorzystać niski poziom wody i duży przepływ do spłukania i zrzutu piasku. W 2024 roku zrzucono 12,159 mln metrów sześciennych piasku, a efekt zrzutu piasku i redukcji mułu jest oczywisty, co skutecznie zwiększa korzystną pojemność zbiornika oraz skutecznie poprawia zdolność nawadniania i zaopatrzenia zbiornika w wodę. W następnym kroku ulepszymy sprzęt i obiekty do wykrywania front-end, platformy i modele cyfrowych bliźniaków, inteligentne aplikacje biznesowe oraz ochronę bezpieczeństwa sieci w Uluwati Water Conservancy Hub w oparciu o istniejące osiągnięcia, a także w dalszym ciągu będziemy ulepszać wielowymiarowe możliwości monitorowania inteligentnych „czterech prognoz” oraz możliwości podejmowania decyzji zarządczych, aby zapewnić silne gwarancje bezpieczeństwa wodnego dla wysokiej jakości rozwoju Xinjiangu.