在山東，峻嶺崇山之間，星羅棋布著數(shù)以千計的小型水庫。這些水庫大多修建于上世紀(jì)50-70年代，信息化監(jiān)控薄弱，一旦遇到極端天氣災(zāi)害，管理設(shè)施短缺、病險隱患突出等問題就會暴露出來，制約小型水庫功能發(fā)揮。
水利，作為民生之根本，一直是國家建設(shè)中的重要工作。近年來，中國聯(lián)通通過與山東省水利廳、中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院攜手，對山東現(xiàn)有存量小型病險水庫進(jìn)行全面摸底，從而探索出一條提升水利行業(yè)的數(shù)字化程度和智能決策水平的新路子。
空天地人機“一鏡到底”
水面倒映著藍(lán)天白云，兩岸群山綿延不絕，靈巧的白鷺半空直下、點水而起，綠水青山宛若仙境令人心馳神往流連忘返。
現(xiàn)如今，青山綠水間，還多了很多高科技的點綴：以無人機為主的低空遙感網(wǎng)，以智能監(jiān)測設(shè)備為主的地面?zhèn)鞲芯W(wǎng)，加上天上的5G融合北斗衛(wèi)星，和工作人員的人工手持終端，打造出了一個“空天地人機”一體化的全面感知體系。
“不僅如此，在5G網(wǎng)絡(luò)下，無人機飛行范圍進(jìn)一步拓寬，從而獲得更全面的視野，數(shù)據(jù)采集效率進(jìn)一步得到提升。”聯(lián)通無人機操作手楊娜介紹到：“通過5G+MEC+智能AI飛行大腦、無人機自動機場實現(xiàn)了設(shè)備自動充電換電、自主飛行、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)墓δ埽?dāng)無人機在巡邏過程中捕捉到異常敏感點，將自動展開多角度的定點拍攝，并將巡檢圖像和視頻上傳云端，進(jìn)行AI圖像分析與識別、數(shù)據(jù)分析與儲存，真正做到‘一鏡到底’！”
數(shù)字孿生打造“一體兩翼”
“現(xiàn)在，只要10分鐘，就能把整個庫區(qū)近80平方公里的水利設(shè)施巡查一遍。以前，要把人分成好幾組、走好幾天。自從安上了‘?dāng)?shù)字翅膀’，工作效率大大提高!” 聯(lián)通項目經(jīng)理劉曉明感受到了信息化建設(shè)帶來的便利。
他說的這雙“翅膀”，就是庫區(qū)“數(shù)字孿生版”。
在山東省水利廳防洪調(diào)度項目中，山東省1031座小型水庫的數(shù)字孿生模型清晰地展現(xiàn)在控制中心大屏上，實時、準(zhǔn)確、可靠地展示水庫的實時運行狀態(tài)。“上到老天下多少雨，下到地上淌多少水，我們?nèi)靠梢宰龅健粡垐D’‘一本賬’！”聯(lián)通項目部負(fù)責(zé)人張健介紹。
“我們利用模型，把大大小小1031座水庫縮進(jìn)了計算機，在電腦上打造一個與實際水庫一樣的‘?dāng)?shù)字孿生庫’， 實現(xiàn)雨水工情自動測報、水庫信息數(shù)字化管理、納雨能力分析和流域聯(lián)合調(diào)度預(yù)演等，為水庫的安全運行及防洪調(diào)度提供及時、準(zhǔn)確的信息，以實現(xiàn)對現(xiàn)實情況的實時監(jiān)控、發(fā)現(xiàn)問題、優(yōu)化調(diào)度。”聯(lián)通技術(shù)負(fù)責(zé)人郭永江說。
同時，“數(shù)字孿生庫”還可以通過完善水利信息化基礎(chǔ)設(shè)施，依托大數(shù)據(jù)、AI等創(chuàng)新技術(shù)，通過對天氣等因素的分析模擬不同情況下的水位、庫容、泄洪量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，建設(shè)覆蓋范圍廣、布控精度準(zhǔn)高、分布密度大、類別品類多的信息采集和監(jiān)測站點，供技術(shù)人員決策分析使用。
為災(zāi)害防御當(dāng)好“吹哨人”
當(dāng)數(shù)字孿生技術(shù)遇見水利工程，就等于給水庫裝上了“智慧腦”，一座座水庫有了新的生命力，為一個個的庫區(qū)注入新鮮“活水”。
原先，山洪災(zāi)害只能靠眼睛看、經(jīng)驗算，不僅不準(zhǔn)確，調(diào)度傳達(dá)應(yīng)急指揮也有困難。中國聯(lián)通為水庫災(zāi)害防御搭建5G+MEC水利模型平臺及流域仿真決策指揮平臺，結(jié)合5G+MEC邊緣計算技術(shù)，建設(shè)水文、水動力、水工程調(diào)度和相關(guān)高性能算法、智能算法，為防洪聯(lián)合調(diào)度決策提供“算力”。
“值得一提的是，本次項目采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)，兼容GPS、GLONASS系統(tǒng)，支持多頻道聯(lián)合定位服務(wù)。采用5G+北斗授時技術(shù)后，可以使全省水庫授時準(zhǔn)確度達(dá)到10納秒的量級。”指揮中心聯(lián)通工作人員王海芹介紹說，“這樣一來，我們就可以精準(zhǔn)支撐山洪災(zāi)害防御的決策體系，提前‘吹哨’，給群眾提前轉(zhuǎn)移贏得更充分時間，也使流域防洪的智能決策成為了可能。”“
據(jù)悉，2022年，中國聯(lián)通“5G+北斗融合數(shù)字孿生賦能山東水利安瀾”項目榮獲第五屆“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽全國總決賽一等獎，首屆光華杯全國賽一等獎。
