数智赋能智慧水利平台 全域统筹流域河湖综合治理

从水库防洪调度、河湖长效管护,到长距离引调水、泵站智能集控,传统水利管理长期面临设备协议杂乱、数据孤岛割裂、人工巡检低效、风险被动处置四大痛点。

随着数字孪生水利建设全面落地,以物联网、大数据、AI 仿真、统一数据底座为核心的智慧水利综合管理平台,成为各地水务、水利单位数字化转型刚需。上海研博数据深耕水利水务数据互联领域多年,依托自研YBolt+、工业物联网统一接入系统,落地水库、河道、引调水、泵站多类标杆项目,用一体化平台实现水安全、水资源、水生态全业务闭环管控。

智慧水利

一、行业痛点:传统水利管理难在哪?

1、设备繁杂,数据不通

雨量站、水位计、闸门、泵站、水质监测设备品牌不一、协议各异,老系统、新建平台互不兼容,水雨情、工情、水质数据分散存储,无法统一调取分析。

2、管理碎片化,缺乏全局视角

水库、河道、灌区、排水泵站分属不同业务条线,无统一可视化底座,管理人员难以全域掌握流域水情,调度依靠人工汇总报表,决策滞后。

3、风险后置,“四预”能力缺失

以往仅能事后查看超标数据,缺少洪水演进、大坝形变、水质污染仿真预演,预警分级推送不精准,防汛、生态处置被动。

4、运维成本高,人力消耗大

河道徒步巡检、水库24小时人工值守、泵站现场操作,巡查覆盖面有限,设备故障、岸线违建、排污问题发现滞后。

上海研博深耕水利行业多年,针对性打造一体化智慧水利综合管理平台,以YBolt +平台为核心基座,打通 “感知-传输-数据-应用-决策” 全链路,一站式解决上述行业堵点。

二、研博智慧水利综合管理平台核心架构

平台严格遵循水利部数字孪生建设标准,采用五层云边端协同架构,全部自研产品自主可控,适配国产信创生态:

1.全域感知层:天地水工立体监测网络

搭配研博 Stew-Edge边缘数采终端,兼容 NB-IoT、5G、北斗短报文多传输模式,统一接入全类型水利终端:

天基空基:卫星遥感、无人机巡检,识别岸线违建、漂浮垃圾、水土流失;

地面监测:雨量、水位、墒情、GNSS大坝位移、渗压渗流传感器;

水体监测:多参数水质仪、河道流量计、水下流速监测;

工程设备:闸门开度、泵站机组振动、能耗、压力采集。

边缘端本地缓存、断点续传,搭载AI视觉识别,实时抓拍排污、漫堤、设备异常,减轻云端算力压力。

2.统一数据底座层(YBolt +核心支撑)

这是研博平台差异化核心优势,依托工业物联网统一接入系统,破解多源异构数据难题:

多协议兼容接入:支持OPC UA、Modbus、MQTT、水文行业标准协议,老旧监测设备无需大规模更换,低成本完成数字化改造;

一站式数据中台:ETL自动清洗、水利数据标准化、时序数据存储,整合水雨情、工程档案、气象、自然资源跨部门共享数据;

数字孪生可视化引擎:二三维GIS+BIM融合,快速搭建流域、水库、河道实景孪生场景,支持UE云渲染动态流场、淹没仿真;

消息总线与规则引擎:自动配置超标预警阈值,分级推送至大屏、PC、移动端 APP,实现告警闭环处置。

3.全业务应用层:六大核心业务一网统管

(1)数字孪生一张图综合驾驶舱

全域水系、水库、闸泵、监测站点一屏总览,实时展示降雨量、库容、水质、设备运行状态;支持防汛会商多窗口联动、视频实时调取、历史水情回溯,领导指挥中心一站式调度。

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2)水旱防御 “四预” 调度系统

预报、预警、预演、预案一体化,基于水文水动力模型模拟不同降雨工况下洪水演进、淹没范围;自动计算水库闸门开启度、泄流量,数字化存储防汛物资、抢险队伍台账,支持线上应急演练复盘。

(3)水库 / 泵站智能运维管控

大坝安全在线监测,形变、渗漏数据趋势AI预判隐患;闸门、水泵远程自动联动控制,实现少人/无人值守;设备全生命周期工单管理,自动生成巡检、维保计划,统计能耗与运行效率。

(4)长距离引调水智能调度

标杆案例:黄水东调承接工程智慧调度系统 针对跨区域长距离输水管网工况复杂、调度难度大难题,研博搭建AI智能调度平台,实时采集全线流量、压力、水质数据,通过算法动态优化泵站启闭组合;国内首创长距离管网智能均衡调度模式,减少管网压力波动,降低输水损耗,保障跨区域水资源稳定分配。

(5)数字河湖与河湖长制监管

覆盖河道、湖泊全岸线管理,AI摄像头自动识别非法采砂、排污口偷排、河道违建、水面漂浮物;河湖长线上认领巡河任务,问题台账全程督办整改;水质实时监测,富营养化、污染物超标自动预警,实现水生态长效监管。

标杆案例:城市景观河道智慧管控方案 依托 Stew OT 打造景智一体化河道平台,整合水循环、喷泉、水处理设备自动控制,搭配无人机+视频双巡检;实时监测河道水质、水位,自动调度活水补水系统,兼顾防洪安全与城市滨水景观治理,落地多地城市内河数字化改造项目。

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(6)水资源精细化管理

取水口在线计量监控,地表水、地下水总量统计;灌区智能配水,按需精准分水,生成节水分析报表;水权台账、用水考核数字化,支撑最严格水资源管理制度落地。

4.移动协同层:PC+APP多端同步

管理人员手机端随时随地查看实时水情、接收预警、上报巡检隐患、远程简易控制闸门泵站;支持离线数据缓存,偏远库区、河道无网络区域不影响基础巡查工作。

5.信创安全保障层

平台完成麒麟信安国产操作系统兼容认证,满足水利等保 2.0、工控安全规范;内网外网单向光闸隔离,数据加密存储,分级权限管控、全操作日志审计,保障水利核心数据安全可控。

三、上海研博平台三大核心差异化优势

1.低成本利旧,无缝兼容存量设备

区别于传统平台需全部更换监测终端,研博工业物联网接入网关兼容市面95%以上水利设备协议,老旧雨量站、闸门控制器、水质仪表直接接入,大幅降低项目改造投资。

2.YBolt+企业数字化转型助手,快速交付

自研YBolt+平台,无需大量定制开发,快速搭建水库、流域、河道三维可视化场景;模块化功能按需选配,水库、灌区、河湖、泵站子系统可单独拆分部署,适配区县、流域、集团多级不同建设规模。

3.全场景落地经验,覆盖全国水利项目

上海研博累计服务 500 + 政企水利水务客户,落地 2000 + 数字化项目,覆盖大中型水库、跨区域引调水、城市河道、智慧泵站、城乡供水一体化全场景,具备从前端感知硬件、边缘网关、数据中台到业务应用全链条交付能力,提供 7×24 小时本地化运维服务。

四、平台落地价值总结

全域数据打通:消除信息孤岛,水、雨、工、质、旱、涝全要素数据统一汇聚,管理实现 “一张图” 全局掌控;

风险前置防控:从 “事后处置” 转向 “事前预警、仿真预演”,大幅降低洪涝、大坝安全、水污染事故风险;

降本增效显著:无人值守泵站、智能 AI 巡检替代人工外勤,运维人力、设备能耗成本大幅下降;

智能科学决策:AI 水文模型、自动调度方案替代传统经验管理,水资源分配、防洪调度更加精准;

全业务闭环管理:监测 - 预警 - 调度 - 处置 - 运维全流程线上留痕,满足水利标准化考核、河湖长制督查要求。

结语

数字孪生水利是新阶段治水兴水的核心抓手,一体化智慧水利综合管理平台,是流域治理现代化的必备数字底座。 上海研博数据将持续以 YBolt + 数字孪生平台、工业物联网接入技术为核心,深耕水利、水务数字化赛道,以成熟落地案例、自主可控国产技术,为各地水利单位提供可复制、高性价比、易运维的一站式智慧水利解决方案,以数字技术守护江河安澜,赋能节水优先、系统治理现代化治水新格局。

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