数字孪生灌区管理平台

平台概述

柳林数字孪生灌区管理平台以物理灌区为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理灌区全要素和建设运行全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演，与物理灌区同步仿真运行、虚实交互、迭代优化，实现对物理灌区的实时监控、发现问题、优化调度的服务平台，为灌区水资源配置和供用水智能调度、防汛抗旱智能调度等业务应用提供支撑，提升灌区预报、预警、预演、预案（“四预”）能力。

平台架构

平台应用子系统

 应用平台子系统包括灌区全域孪生驾驶舱、水情监测系统、闸门远程监控系统、泵站远程控制系统、气象墒情监测系统、地理信息系统、视频监控系统、水费计收管理系统、巡检系统及手机APP等主要业务模块。

灌区全域孪生驾驶舱

灌区全域孪生驾驶舱通过信息采集与GIS展示功能实时显示辖区范围内各业务点的渠系走向、工程位置范围、业务监测点、闸门控制点运行状态。在一张图中可直接交互查看现场各类型监测点实时状态，历史趋势。能以图、文、声、像等方式，面向不同层次提供灌区管理所需的水情信息、气象信息、引水信息、退水信息和工程状况信息等。

水情监测系统

水情监测系统主要对对河道、水库、渠道水情、雨情全过程的远程自动采集、定点抓拍，掌握水位的动态变化过程。通过对监测的水情、雨情数据进行分析，为灌区管理部门提供评估灌区的需水量和来水量的辅助决策依据，实现水量的科学配置。

闸门远程监控系统

闸门远程监控系统可实现一张图监测数据实时显示，配并有现场孪生3D可视化实景画面，通过对现场闸门监测站进行三维建模，多角度呈现闸门主体、启闭机、渠道水位等场景，根据水位远程控制闸门开关，水位越限、闸门鼓掌智能报警。同时可实时查看闸门的当前开度、温度、电压、当前流量、累计流量，做到精确控水用水。

泵站远程控制系统

泵站远程控制系统主要通过对水泵进出口水位、运行状态、耗电量等数据采集，实现自动化远程控制，从而达到提高灌区供水、调水的效率，节约泵站运行能耗等目的。

气象墒情监测系统

气象墒情监测系统对土壤含水量、温湿度、气温、气压、相对湿度、风向、风速、雨量、光照、等气象要素全方位监测及视频监控，为水循环规律研究、农牧业灌溉、水资源合理利用及抗旱救灾基本信息收集提供基础。

灌区地理信息系统

灌区地理信息系统通过GIS地图整体显示灌区内所有测站的地理位置及测站信息，包括所有引水口闸门、测流站点、水位监测点、雨量监测点等控制节点。还可在线查看闸门当前状态、流量、启闭时间以及视频等信息。

视频监控系统

视频监控系统能够实时、直接地了解和掌握各监测站点的实际情况。中心值班人员根据被监控现场发生的情况做出相应的反应和处理，因此能有效地管理水利设施的运行情况及其周边现场情况。

灌区水费计收管理系统

灌区水费计收管理系统主要是对灌区的水费计收管理，包括综合水价、执行水价、用水主体水费查询、用水主体水费预收、用水主体水费结算、用水主体缴费查询等功能。

巡检管理系统

通过巡检管理系统可实现灌区内各类工程日常巡检的任务下派、巡检记录查询、巡检人员管理、巡检轨迹查询及查看巡检人员在执行巡检时所发现并上报的问题等。

移动APP管理系统

移动APP管理系统与灌区业务管理平台数据互联互通。以实时监测和数据上报为基础，支持实时监测、水情上报、水量统计、渠系巡检等业务的开展。为灌区管理单位的放水员、配水员提供业务开展的便捷通道。

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