一、方案背景

水資源短缺、污染及水旱災(zāi)害等問題凸顯，傳統(tǒng)水利管理難以應(yīng)對。智慧水利依托物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實現(xiàn)水利信息的全面感知與智能決策，是提升水利管理水平的關(guān)鍵。

二、系統(tǒng)概述

所謂“智慧水利”，就是利用互聯(lián)網(wǎng)、云計算、GS等先進(jìn)技術(shù)，提高水利部門的管理效率和社會服務(wù)水平，推動水利信息化建設(shè)，逐步實現(xiàn)“信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、信息采集自動化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、信息管理集成化、業(yè)務(wù)處理智能化、政務(wù)辦公電子化”。

三、方案目標(biāo)

構(gòu)建“感知全域化、數(shù)據(jù)融合化、決策智能化、管控精準(zhǔn)化”的現(xiàn)代水利體系，實現(xiàn)：

1. 水資源優(yōu)化配置（供需平衡、節(jié)水增效）

2. 水災(zāi)害智能防控（洪澇干旱預(yù)警調(diào)度）

3. 水環(huán)境實時監(jiān)管（水質(zhì)監(jiān)測、污染溯源）

4. 水工程智慧運維（水庫/閘站/管網(wǎng)智能管控）

5. 水政務(wù)高效協(xié)同（“一平臺”統(tǒng)籌管理）

四、總體架構(gòu)（四層一體）

1. 感知層（全域物聯(lián)）

· 水文監(jiān)測：雷達(dá)水位計、流量計、雨量站、水質(zhì)多參數(shù)傳感器（COD/氨氮/濁度）

· 工程監(jiān)測：大壩形變傳感器、閘門開度儀、管道壓力計、滲壓計

· 環(huán)境感知：衛(wèi)星遙感（植被墑情）、無人機巡查（河道違建）、視頻AI識別（非法采砂）

· 用戶側(cè)計量：智能水表（城鄉(xiāng)用水量實時采集）

2. 網(wǎng)絡(luò)層（多模通信）

· 光纖專網(wǎng)（核心節(jié)點）

· 5G/4G（移動設(shè)備回傳）

· NB-IoT/LoRa（低成本廣域傳感器）

· 北斗短報文（應(yīng)急通信保障）

3. 平臺層（智慧中樞）

· 水利云平臺：分布式云架構(gòu)（兼容公有云/私有云）

· 數(shù)據(jù)中臺：

· 整合水文、氣象、地理、工程、業(yè)務(wù)等多源數(shù)據(jù)

· 構(gòu)建水利知識圖譜（如河流拓?fù)潢P(guān)系庫）

· AI中臺：

· 洪水預(yù)報模型（LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）

· 水資源調(diào)度優(yōu)化算法

· 衛(wèi)星影像AI解譯（水土流失分析）

· 數(shù)字孿生引擎：

· 流域BIM+GIS三維可視化（動態(tài)模擬洪水演進(jìn)）

4. 應(yīng)用層（六大核心系統(tǒng)）

五、關(guān)鍵技術(shù)支撐

· 邊緣計算：閘站就地決策（毫秒級響應(yīng)）

· 數(shù)字孿生流域：耦合氣象水文模型（SWMM+HEC-RAS）

· 區(qū)塊鏈：水權(quán)交易存證、監(jiān)測數(shù)據(jù)防篡改

· 智能預(yù)警：多模態(tài)融合告警（短信/地圖彈窗/聲光聯(lián)動）

六、典型應(yīng)用場景

場景1：城市內(nèi)澇防控

· 通過路面積水傳感器+雷達(dá)降水預(yù)報，自動觸發(fā)泵站啟停和交通疏導(dǎo)提示

· 效果：預(yù)警響應(yīng)時間縮短70%，內(nèi)澇點減少40%

場景2：跨流域調(diào)水優(yōu)化

· 結(jié)合水源地水質(zhì)、沿途蒸發(fā)量、用戶需求預(yù)測，動態(tài)生成輸水方案

· 案例：某工程年節(jié)水超2000萬m3

場景3：農(nóng)村供水智能管護(hù)

· NB-IoT水表+AI分析用水異常，自動派單維修

· 成效：運維成本下降35%，供水保障率達(dá)99%

七、安全體系

· 等保三級：數(shù)據(jù)傳輸加密（國密算法）

· 北斗授時：關(guān)鍵數(shù)據(jù)時間戳認(rèn)證

· 冗余設(shè)計：重要節(jié)點雙機熱備+異地災(zāi)備