一、項目背景與建設意義
2026年初,全國水利工作會議在北京召開。會議總結2025年和“十四五”水利工作,謀劃“十五五”水利發(fā)展目標任務,部署2026年水利重點工作。
會議要求,加快轉變洪水傳統(tǒng)治理管理理念和模式,完善流域防洪工程體系、雨水情監(jiān)測預報體系、水旱災害防御工作體系,構建洪水控制、洪水利用、洪水塑造的系統(tǒng)解決方案。
堅持“需求牽引、應用至上,數(shù)智賦能、提升能力”,完善“天空地水工”一體化監(jiān)測感知系統(tǒng)、“高保真”數(shù)字流場模擬數(shù)學模型系統(tǒng)、以效用為導向的數(shù)字孿生平臺,系統(tǒng)謀劃推進數(shù)字孿生流域、數(shù)字孿生水網、數(shù)字孿生工程建設。
傳統(tǒng)水庫管理多依賴人工巡檢、分散監(jiān)測模式,存在數(shù)據(jù)滯后、預警不及時、巡檢效率低、國產化適配不足等痛點,難以滿足新時代水利數(shù)字化、智能化、安全化的管理需求。
中交路橋科技基于AI技術,融合物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、5G、視頻、三維建模等技術,聚焦水位監(jiān)測、氣象預警、結構健康、大壩巡檢等核心場景,覆蓋多項關鍵監(jiān)測因子,實現(xiàn)水庫全流程智能化管控,助力水利部門構建“快速實時感知、精準預警研判、高效及時處置”的智慧水庫管理體系,硬件及軟件核心均為自研技術,保障數(shù)據(jù)安全與自主可控。
二、平臺總體架構
平臺采用“感知層 - 網絡層 - 平臺層 - 應用層”四層架構,實現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集、儲存、傳輸、處理到智能決策的全鏈路閉環(huán)管理。
1、感知層:全域數(shù)據(jù)采集
主要是水利監(jiān)測因子物聯(lián)網終端,包括水位傳感器、雨量計、滲壓計、位移計、AI視頻監(jiān)控設備、BD定位、5G、無人機巡檢終端等,實時采集水位、雨情、氣象、大壩結構形變、大壩滲流、大壩沉降、視頻畫面等多種核心監(jiān)測因子,數(shù)據(jù)格式以水利部監(jiān)測標準為主,兼顧擴展性,支持多種網絡傳輸格式(4G/5G/NB - IoT),保障復雜環(huán)境下數(shù)據(jù)穩(wěn)定實時傳輸。架構設計兼顧穩(wěn)定性、擴展性與信創(chuàng)兼容性一級標準。
2、網絡層:安全高效傳輸
采用 VPN 加密、防火墻隔離等技術,實現(xiàn)感知層數(shù)據(jù)向平臺層的安全傳輸。支持邊緣計算節(jié)點部署,可在前端進行數(shù)據(jù)預處理與異常預警,保障極端網絡環(huán)境下系統(tǒng)正常運行。
3、平臺層:核心能力支撐
包含大數(shù)據(jù)存儲、AI 算法引擎、大數(shù)據(jù)分析及預測引擎三大核心模塊。數(shù)據(jù)存儲負責監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲與管理;AI 算法引擎集成視頻、音頻、文字等多種符合識別及算法,實現(xiàn)異常數(shù)字自動處理、風險自動預警及危險趨勢預測預警等功能;大數(shù)據(jù)分析引擎提供歷實數(shù)據(jù)多種制式查詢及分析、多監(jiān)測因子關聯(lián)分析,自動生成可視化報表與決策建議。
4、應用層:場景化智能管控
基于水庫運營安全的核心理念,實現(xiàn)水庫水位監(jiān)測、雨情預警、大壩壓力、大壩結構健康、無人機巡檢、AI視頻等智能化應用,支持 Web 端、移動端多終端訪問,實現(xiàn)水庫 “實時監(jiān)測、實時預警、搞笑處置”,確保水庫安全管理。
三、主要監(jiān)測因子
1、水位監(jiān)測模塊
實時采集水庫水位數(shù)據(jù),采用多種制式,分析水位變化趨勢;通過設置最高水位預警閾值,當水位接近警戒值時,系統(tǒng)自動觸發(fā)聲光預警、短信推送、電話通知、平臺彈窗等多渠道預警通知;通過與閘門控制系統(tǒng)模塊對接,實現(xiàn)閘門自動開啟關閉功能,防止水位過高引發(fā)險情。
2、雨情預警模塊
通過對氣象及降雨量因此監(jiān)測,精準判斷極端天氣及雨情數(shù)據(jù),實時監(jiān)測降雨量、降雨強度、降雨時長等參數(shù)。預設不同等級雨情預警閾值,實現(xiàn)從藍色到紅色的分級預警,同步多渠道、多級推送預警信息至相關負責人,輔助制定防汛排澇預案,降低暴雨引發(fā)的洪水災害。

3、AI視頻監(jiān)測模塊
中交路橋科技AI視頻災害識別技術是綜合人工智能深度學習、大數(shù)據(jù)分析、計算機視覺、異常體時間序列技術、終端響應等多項技術,對視頻監(jiān)測范圍內的災害異常體進行智能分析,其核心原理包括災害異常體圖像識別、數(shù)據(jù)過濾及“被動記錄”轉型為“主動識別”。

通過在監(jiān)測區(qū)域范圍內復雜環(huán)境下捕捉異常體畫面,實現(xiàn)異常自動識別,通過聲光報警、平臺推送、短信通知等方式,將預警信息同步至相關人員。
4、大壩巡檢模塊
主要是針對無人機自動巡檢與人工巡檢。無人機巡檢可按預設航線實現(xiàn)大壩表面裂縫、滲漏、剝落等缺陷的 AI 識別,精準定位缺陷位置與尺寸;人工巡檢模塊主要通過移動端上傳巡檢記錄、拍攝現(xiàn)場照片,系統(tǒng)自動記錄巡檢軌跡與內容,形成巡檢報告,確保巡檢工作閉環(huán)管理。

5、結構安全相關因子監(jiān)測
水庫結構安全影響因子較多,監(jiān)測平臺還還覆蓋水庫水溫、水質(pH 值、溶解氧、濁度)、大壩滲壓、壩體位移、鋼筋應力、表面壓力及裂縫、靜力水準儀等多項影響水庫結構健康的關鍵參數(shù),實現(xiàn)水庫運行狀態(tài)全域監(jiān)測。

6、數(shù)據(jù)可視化與報表模塊
所有參數(shù)實時展示于平臺可視化監(jiān)測大屏,通過單參數(shù)查詢與多參數(shù)關聯(lián)分析,采用三維可視化、圖表統(tǒng)計等多種制式,將監(jiān)測數(shù)據(jù)、預警信息、巡檢結果等內容直觀展示,查看水庫各區(qū)域詳細信息,讓管理人員全面掌握水庫運行情況。
系統(tǒng)平臺能自動生成日報、周報、月報,涵蓋監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總、異常情況分析、處置結果統(tǒng)計等內容,支持報表導出與打印,為水庫安全管理決策、上級檢查提供標準化材料。
四、中交路橋科技智能化監(jiān)測解決方案
中交路橋科技是專業(yè)從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復合型高新技術集團企業(yè),積極響應國家智慧化、數(shù)字化戰(zhàn)屢,在安全監(jiān)測領域擁有自研核心產品與多場景監(jiān)測平臺解決方案。

中交路橋科技基于在工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預警與評價、地質災害監(jiān)測預警、水利工程監(jiān)測預警、地下水數(shù)字孿生監(jiān)測、數(shù)字智能化研發(fā)方面的優(yōu)勢經驗,利用自有的核心硬件及監(jiān)測系統(tǒng)平臺,能夠對水利工程安全、水質水量等方面進行實時監(jiān)測,保障水利工程安全運營的前提下,也能夠為水資源的利用開發(fā)提供科學的支撐。中交路橋科技在水利工程安全監(jiān)測及預警方面還有持續(xù)探索創(chuàng)新,不斷提升水利監(jiān)測系統(tǒng)的能力,為構建人與自然和諧共生的美好家園貢獻力量。