数字孪生智慧水务可视化管理平台建设方案

1、数字孪生智慧水务可视化管理平台建设方案目录背景介绍Polit ics政策水利改革发展“十三五”规划水利信息化顶层设计2009水利信息化资源整合共享顶层设计水利网络安全顶层设计2016智慧水利九大业务需求Economic经济“十二五”期间，全国水利建设完 成总投资达到 2 万亿元，年均投资 4000亿元，是“十一五”年均投 资的 2.9 倍。Societ y社会河长制湖长制的实行对城市供水水质安全的关注城市排水以及黑臭水的治理海绵城市的推广水景观创造宜居城市Technol ogy 技术水质监测以及各种水务监测终端收 集大量数据。地理信息，水网信息，水利工程等 水务信息已有“水务一张图”打通。生态

2、治理水利设施城市给水排水系统其他水务设施湖泊 河流地下水 湿地水库水电站给水设施 排水设施海绵城市潮汐发电消防系统自 然 生 态 中 的 水 环境 的组 成部 分， 提 供整 个流 域， 河道 ， 水 体 的 场 景 还 原 。 对水 环境 的生 态治 理， 污染 源防 治， 水环 境监 测， 抗洪 防 灾 提 供 可 视 化 展示 解决 方案 。人 工 设 施 对 自 然 界的 水进 行控 制、 调节 、 开 发、 利用 和保 护。可 以 还 原 水 利 设 施的 3 D 场景 。 水 利设 施解 决方 案提 供功 能包 括闸 门控 制， 发 电 设 备 ， 船 只 航运 管理 等。给 水

3、排 水 系 统 是 城市 规划 的重 要组 成部 分。结 合数 据孪 生的 核 心 能 力 ， 还 原 城 市给 排水 管网 ， 污 水处 理厂 ， 市 内河 道湖 泊在 城市 建筑 3 D 场 景 中 的 分 布 。 给城 市防 洪抢 险， 污水 治理 ， 水 生态 管理 提供 决策 支持 。 为 海 绵 城 市 的 应 用 ， 城 市黑 臭水 的防 治， 提供 业务 支持 和解 决方 案。其 他 特 殊 的 智 慧 水务 生态 环境 。 例 如消 防系 统， 消防 分区 ， 消 防站 消防 栓的 分 布 ， 统 一 管 理 消防 系统 。智慧水务大环境客户痛点大量数据，数据处理困难。水 务

4、 系 统 一 张 图没有3D模型展示，不够直观。水务系统庞杂，水务是互相影 响体系数据系统分散，流域， 河流，湖泊，水库，管网管理 难以统一。未来直观可视化数据3D模型展示，帮助 决策者快速反应自然水系和城市管 网统一系统管理现状智慧水务解决方案架构图数据 底座数字孪生 平台业务 场景终端 设施平台 分层业务运控平台数据集成融合平台应用开发平台云计算平台水质监测水景观格局水污染治理给排水管网水域监控防汛指挥气象信息防汛预案演练UrbanData数字孪生场景构建平台CityOS可视化平台Cloud云服务平台SuperAPI开放平台SimOne仿真平台数据分析与控件层三维交互应用层数据驱动模型层高

5、拟真静态模型层监控土壤墒情岸线监控水位污水设备管网雨量终端智 慧 水 务可 视化 管理 平台水净化设备展示平台智慧水务解决方案防洪减灾 解决方案城市供水 解决方案生态治理 解决方案智慧水务 解决方案水务全周期解决方案供水水利基础设施网络防洪抗旱 减灾体系水资源保护和 河湖健康保障体系水务数据呈现可视化水务3D动态可视化供水排水水治理城市管网模型可视化场景要素可视化51UrbanDat a数字孪生全 要 素 可 视 化智慧水务解决方案-功能模块综合专题城市供水防洪减灾生态治理应急处理人口经济水量水位 水质监测 应急预案 应急预案 监控水厂信息管网信息 用水量水环境功能区引水工程 供水保障 水质监

6、测污水厂信息管网信息合流制/分流制 污水处理量淹没区面积 实时监控 设备监控总氮总磷 氨氮化学需氧量Ph值影响因子占比 水质类别生态红线告警事件无人机 案件详情案件办理过程 湖体富营养化 蓄水量图表面板水功能分区污染源位置 规划布局 水景观布局供水区分布供水管布局 水厂位置 水源监控点排水管布局污水厂位置 淹没分析生态安全格局水质监测点污染物分布 水质反演 流域负荷淹没分析报警点 监控点河湖岸线变迁三维场景展示供水系统解决方案城镇和工业用水计量率公共供水管网漏损率城镇供水保证率应急供水处理率!供水水利基础设施网络解决城市供水管理四大痛点：生态治理解决方案人口经济湖体管网布局降水量水厂供水量地表

7、水资源用地规划入湖河道水厂分布土壤污染情况水库水位蓄水量产业布局入湖湿地居民生活用水水质富营养化地下水水位河湖岸线变迁供水管网调蓄带公共生活用水水质分类引水工程执法人员水质监测水库工业用水总氮调度管理视频监控雨量污染源其他用水总磷水源头无人机水资源空气气象氨氮水泵站船只监管案件土壤质量化学需氧量分水点生态红线污染源Ph值应急预案水质监控水量保障智能执法城市供水解决方案-功能模块细分综合专题水环境管网信息水环境功能区水环境功能区（I类V类）在三 维场景中的展示。水源地监控：接入无人机，巡航拍摄视频画面。水源重 点区域定点监控视频画面：监控水源地入 侵，水污染点等。引水工程：从水源头，输水泵站，分

8、水点， 管网走向等引水工程的引水工程 的全面展示。水质指标数据动态展示接入实时的水厂数据，包括重要的水质指标 数据：色度，浑浊度，余氯，化学需氧量， 细菌总数，总大肠菌群，耐热大肠菌群等。城镇供水保证率供水系统解决方案管网系统结合真实的城市数据，还原管网位置走向。水厂布局以POI点的形式在三维场景中展示水厂位 置，可以随时查看水厂的信息。供水系统规划一张图展示-决策支持供水区划分已有的城市底板，展示供水区 划分。供水系统解决方案防洪减灾解决方案防洪防洪抗旱减灾体系污水处理厂选址洪涝灾害应急指挥污水/ 雨水管布局规划通过淹没分析预测汛情!解决排水防洪调控痛点：生态治理解决方案人口经济水源（水库）

9、分流制/合流制C O D 总量气象执法人员巡查用地规划污染源污水处理厂分布C O D 削减量降水量视频监控产业布局水网布局污水管C O D 排放量淹没分析无人机巡航排水管网淹没分析雨水管水质分类生态安全格局告警信息水质监测海绵城市排水分区总氮排水水量应急预案降水量水生态安全格局雨水截流总磷应急预案实时监控降水量氨氮最高水位预测应急预案Ph值退水时间预测影响因子占比实时监控防洪减灾解决方案-功能模块细分综合专题水环境管网信息水质监控防洪抗灾智能执法应急预案：包括预案展示，推演，管理，查询，对 出现的洪涝灾害事件的处理做到全追踪。实时监控：防洪高危区视频监控，视频报警。无人 机航拍洪涝灾害实时情况

10、。管理调度：灾害时通知洪涝灾害周围的人员，辅助人员调度。洪涝灾害应急响应解决 方案 防洪减灾解决方案新加坡城市模拟防洪淹没分析根 据 城 市 防 洪 标 准 ， 5 年 一 遇 ， 1 0 年 一 遇 ， 2 0 年 一 遇 洪 水 来 演 算 城 市 被 淹 没 区 域 的 范 围 。 3 D 可 视 化 场 景 可 以 直 观 展 示 淹 没 地 区 ， 为 防 洪 指挥 调度 提供 决策 支持 。防洪减灾解决方案生态治理解决方案生态治理水资源保护和河湖健康保障体系水质污染可视化辅助决策人员监控设备统一管理洪涝灾害可视化解决排水防洪调控痛点：应急指挥快速决策生态治理解决方案水质监测湖体湖体

11、水质深井除藻执法人员地表水资源气象雨量入湖河道湖中面水质水体置换视频监控蓄水量降水量水资源入湖湿地湖中点水质藻类收集无人机河湖岸线变迁淹没分析案件调蓄带流域负荷补水工程船只监管湖体富营养化生态安全格局无人机巡检水库湖底泥疏浚生态红线入湖水量站点监测污染源建筑物河道水位污染源空气气象案件办理应急预案卫星遥感土壤质量治理工程污染源辅助决策智能执法卫星遥感防洪抗灾生态治理解决方案-功能模块细分综合专题环境监管水质反演生态治理解决方案水质类别 主要污染物 超标因子水质监测雨量水质对比水资源最新识别案件无人机巡检环境感知雨量水质等级入湖水量 出湖水量 蓄水量巡检时间 飞行路程 识别事件监控画面 事件类别

12、 时间水质站 墒情站综合专题环境监管水质反演辅助决策智能执法卫星遥感防洪抗灾综合专题功能介绍：生态治理的主要综合指标，如水质，雨量，土壤墒情等。展示摄像头的实时画面，案件时间，以及无人机的巡查视频等。场景中显示主要水务设施POI点的位置和信息。生态治理解决方案历史水质 当前水质湖体水质变化湖体水质类别流域水质入湖流量湖体污染物 超标天数叶绿素湖泊1 湖泊2入湖河流水质总氮 总磷 C O D河流1 河 流 2 河 流3综合专题环境监管水质反演辅助决策智能执法卫星遥感防洪抗灾环境监管功能介绍：场景中展示水环境的重要组成，湖体/河道/湿地/调蓄带/水库等。以及水污染监测的 重要指标：氮/磷/COD/

13、叶绿素等。展示水体污染的影响因子构成。I类 I类 II类IV类生态治理解决方案除藻基线情景当前湖体概况总氮平均浓度演示面总氮 平均浓度综合专题环境监管水质反演辅助决策智能执法卫星遥感防洪抗灾III类IV类 V 类改善程度时序水质反演功能介绍：对河流湖泊多次水质监测计算的结果，以空间序列排序的水质数值在水体模型中还原，并且可 以以时间序列播放，3D可视化的展示。各个断面水质监测点也可以在水体模型中做切面展示，选择关键截面或者关键点查看。对复杂 的水质监测数据做出最直观的呈现。I类 I类演示面总氮 平均浓度I类 I类 II类IV类 V 类综合专题环境监管水质反演辅助决策智能执法卫星遥感防洪抗灾生态

14、治理解决方案水质类别分布湖中面水质，选择水平面，横 截面，纵截面，多个维度的截 面单独查看。湖中面水质当前湖体概况演示面总氮 平均浓度演示面总氮 平均浓度污染因子浓度湖中点水质，查看湖体中多个 勘测点的水质。综合专题环境监管水质反演辅助决策智能执法卫星遥感防洪抗灾生态治理解决方案智能执法功能介绍：通过执法人员的反馈结果，定点监控视频，无人机巡航视频。管理 湖周边的生态环境，防止生态红线被侵占，避免水体被污染。告警事件视频监控船只监控生态红线AI告警分布（偷捕鱼，违禁入湖，违规建筑，乱扔垃圾，违规放生)案件办理趋势（新增，结案）案件种类分布（捕鱼，取水，污染，其他）案件办理过程（案件来源，案件分类，办理状态）生态治理解决方案生态红线综合专题环境监管水质反演辅助决策智能执法卫星遥感防洪抗灾卫星遥感功能介绍：通过卫星遥感监控地表水资源情况，河湖岸线的变迁，避免湖岸线入侵。 同时监控湖周边建筑变化情况，以及湖体富营养化的程度。地表水资源 构成变化蓄水量 变化趋势河湖岸线变迁 湖岸线侵入综合专题环境监管水质反演辅助决策智能执法卫星遥感防洪抗灾生态治理解决方案防