Расшифровка «Цифровой водонапорной башни» под горами Куньлунь

Восприятие многомерного стереоскопического мониторинга + двойное картирование

Оазис Хотан на юге Синьцзяна, северо-запад Китая, расположен между огромным песчаным морем и высокими горами. Спокойно течет извилистая река Караках. На выходе из среднего течения этой длинной реки расположен проект водного хозяйства Улувати.

Проект охраны водных ресурсов Улувати играет важную роль в борьбе с наводнениями, выработке электроэнергии, ирригации, экологии и планировании наносов, защищая безопасность нижнего течения и счастье людей.

Эта «цифровая водонапорная башня», оснащенная «умным мозгом» под горами Куньлунь, приносит больше пользы людям.

«Реплика» платформы цифрового двойника физической плотины

В прошлом работники водного хозяйства Синьцзяна «настойчиво гонялись за водой» по плотине и берегу реки. Теперь, когда чувствительное оборудование размещено по всему телу плотины и водной поверхности вдоль линии, цифровая виртуальная плотина, отображаемая в трех измерениях и интуитивно понятно на «цифровой платформе-двойнике Улувати» в информационном зале Центра водного хозяйства Улувати, полностью «копирует» физическую плотину на расстоянии в несколько километров.

В сочетании с многомерным трехмерным восприятием «Неба, Земли, Воды и Инженерии» изначально реализуются стандартизация и нормализация различных данных. На основе механизма визуализации реализована агрегация данных из нескольких источников. Платформа цифровых двойников создана для предоставления визуальной и интерактивной платформы приложений для комплексного принятия решений. Сосредоточив внимание на «четырех прогнозах», исследуются прорывы в применении ситуационной осведомленности, диспетчеризации борьбы с наводнениями, инженерной безопасности, искусственного интеллекта видеоразведки и т. д. для поддержки точной диспетчеризации, усовершенствованного управления и принятия научных решений по проекту.

Ситуационная осведомленность: комплексная интеграция существующих гидрологических станций, мониторинг безопасности, состояние воды в водоемах, производство электроэнергии, видеомониторинг и другие данные мониторинга на основе построения базы данных, управления многомерными данными, сбора информации о центрах водного хозяйства, а также элементов верхнего и нижнего течения, использования двойного двигателя для моделирования и отображения многомерной информации, реализации одноэкранного обзора проекта и обеспечения поддержки данных для диспетчерских решений.

Диспетчерская диспетчеризация по борьбе с наводнениями. Диспетчерская прогноз по борьбе с наводнениями объединяет два прогноза: прогноз модели наводнений во время сезона паводков и модель прогноза притока стока на станции выше по течению, которые дополняют преимущества друг друга и могут обрабатываться посредством SMS-сигнализации при превышении уровня предупреждения. Он может автоматически составлять планы планирования, сравнивать различия в процессах сброса паводков и изменениях контроля уровня воды в водохранилище в нескольких планах, выбирать и корректировать оптимальный план, а также проводить репетиции моделирования для интуитивного анализа и понимания ожидаемых эффектов планирования. Интегрированная функция планирования может быстро управлять различными уровнями реагирования и управлять мерами и процессами утилизации.

Инженерная безопасность основана на исторических данных и данных мониторинга в реальном времени, таких как внутренний и внешний мониторинг плотины, мониторинг и оценка землетрясений. Фон автоматически вызывает профессиональные модели для прогнозирования статистической регрессии мониторинга плотин, прогнозирует процесс планирования плотин и данные мониторинга безопасности на определенный период времени в будущем, а также определяет аномальные области мониторинга безопасности с помощью комплексных данных и анализа методом конечных элементов, помогая лицам, принимающим решения, понять будущую ситуацию с безопасностью плотин, помочь в инженерном планировании и обеспечить безопасную эксплуатацию узловых проектов.

ВидеоИИ отслеживает и записывает траекторию движения людей и транспортных средств с помощью тепловидения, структурированного распознавания, сверхмозговых вычислений и других технологий, реализует распознавание ненормального вторжения, классифицирует сигналы тревоги, а также улучшает возможности ночного мониторинга и интеллектуальных предупреждений безопасности. Распознавание уровня воды с помощью искусственного интеллекта реализовано на основе алгоритма сверточной нейронной сети, обеспечивающего многоканальное сравнение и мониторинг резервного копирования ключевых данных работы узла водного хозяйства.

«Показы» в практическом применении

Конструкция цифрового двойника Центра водного хозяйства Улувати «демонстрирует» практическое применение, позволяя этой земле попрощаться с заботами о нехватке воды и борьбе с наводнениями, а также постоянно придавая жизненную силу местному развитию.

Эффективная помощь в принятии решений по планированию борьбы с наводнениями

На платформе цифровых двойников объединение геопространственных данных и данных из нескольких источников, таких как модели BIM, данные мониторинга в реальном времени и исторические данные, позволяет реализовать картографирование физических проектов и проектов-двойников в реальном времени. Трехмерная визуальная сцена интуитивно отображает прогноз наводнения, предварительный просмотр и оптимизацию плана планирования наводнений, а также предоставляет планы реагирования на чрезвычайные ситуации, чтобы эффективно помочь в принятии решений по планированию борьбы с наводнениями. Используя навигационные и измерительные роботы Beidou для точного позиционирования, осуществляется автоматический мониторинг деформации поверхности плотины и уклона в режиме реального времени на миллиметровом уровне. Благодаря многомерному восприятию и анализу более 400 точек мониторинга внутри и снаружи менеджеры всегда могут «знать итоги» состояния безопасности проекта. Подход к конечному результату координирует сезон паводков и ситуацию со строительством, а также максимизирует роль проекта в борьбе с наводнениями и планировании водных ресурсов.

С помощью этой технологии можно проводить статистический анализ на основе потребности в воде орошаемой площади, своевременно корректировать услуги водоснабжения, а водные ресурсы можно использовать «точно». Подача сельскохозяйственной оросительной воды в 2024 году составит 1,789 миллиарда кубических метров, что превысит годовую задачу водоподачи в 1,576 миллиарда кубических метров. За период весеннего орошения водохранилища обеспечили общий запас оросительной воды в размере 507 миллионов кубических метров, из них водохранилища увеличили подачу воды на 99,14 миллиона кубических метров, что на 147 миллионов кубических метров больше плановой подачи воды. За период зимнего орошения водохранилища обеспечили общий запас оросительной воды в размере 134 миллионов кубических метров, из них водохранилища увеличили подачу воды на 34,01 миллиона кубических метров, что на 48 миллионов кубических метров больше запланированного водозабора. Количество поливов озимой пшеницы было увеличено в 5 раз, что обеспечило надежные гарантийные услуги для орошаемых площадей, чтобы орошать как можно больше, обеспечить продовольственную безопасность и увеличить доходы фермеров.

Учитывая высокое содержание наносов в реке Караках и серьезное заиление водохранилища во время сезона паводков, данные цифрового двойного зондирования объединяются для прогнозирования и повторения, а время пика паводка выбирается так, чтобы снизить уровень воды в водохранилище, сократить период времени и использовать низкий уровень воды и большой поток для промывки и сброса песка. В 2024 году будет сброшено 12,159 миллиона кубических метров песка, и эффект сброса песка и уменьшения ила очевиден, что эффективно увеличивает полезную емкость водохранилища и эффективно улучшает гарантированную емкость орошения и водоснабжения водохранилища. На следующем этапе мы улучшим оборудование и средства внешнего зондирования, платформы и модели цифровых двойников, интеллектуальные бизнес-приложения и защиту сетевой безопасности Центра водного хозяйства Улувати на основе существующих достижений, а также будем далее расширять возможности многомерного мониторинга интеллектуальных «четырех прогнозов» и возможности принятия управленческих решений, чтобы обеспечить надежные гарантии водной безопасности для высококачественного развития Синьцзяна.