视频孪生技术在智慧水利（水务）场景中的典型应用展示

一、智慧水利建设规划

根据水利部编制《“十四五”智慧水利建设规划》，建设数字孪生流域、“2+N”水利智能业务应用体系、安全可控水利网络安全防护体系、优化健全水利网信保障体系，建成七大江河数字孪生流域，推进水利工程智能化改造，在重点防洪地区实现“四预”，在跨流域重大引调水工程、跨省重点河湖基本实现水资源管理与调配“四预”，推进N项业务应用建设，建成智慧水利体系。

 二、总体架构--1+1+N架构，支撑水利部2+N应用

三、视频+数字孪生智慧水利（水务）场景应用

1、视频孪生流域

基于视频孪生平台，构建流域数字孪生场景，融合流域视频监控、智能识别、水雨情监测、河湖管理、设备监测、气象监测、应急物资、融合通信等全要量业务数据，实现基于流域真实场景的态势感知、业务管理和指挥调度，并结合水动力模型、水利知识等，基于孪生引擎实现流域防洪抗旱的四预智慧化应用，保障流域安全。

2、视频孪生河湖管理

◆ 实现对河湖划界成果、岸线规划分区、“四乱”治理成果等业务“一张图”管理；
◆ 实现对巡河人员、路线的实时监控和巡河任务、问题的流程化管理；
◆ 充分发挥视频监控价值，在三维实景一张图中便捷调取现场视频，了解周边环境，掌控巡检过程，精准指挥调度。

3、视频孪生水库

基于视频孪生平台，构建水库实景三维场景，在一张图中对水库地形地貌、工程主体、设备分布等室内外环境精准还原，重点区域/关键节点直观标注，各业务数据精准映射，工程安全隐患智能监测、机电设备精准运维、工程巡检精准高效、趋势预演仿真模拟，应急处置实景指挥，全面赋能水库的智慧化管理。

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4、视频孪生水厂

针对水厂运营管理，实现水厂综合态势一张图展示、水厂分布地理信息一张图感知、设备管网运行状态三维实景掌控、风险预警事件场景联动定位处置、能耗分布一张图态势感知、实景态势三维立体直观监控等数智化管理，提升水厂综合运行管理能效。

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5、视频孪生城乡供水/农村供水

视频孪生城乡供水系统，基于真实三维供水场景实现水源、水厂、泵站、管网、用户、巡检等业务环节的实时实时可视化态势感知、一张图精准化运营管理、智慧化仿真推演决策等管理赋能，实现城乡供水管理的便捷化、智慧化、科学化，辅助提升运营管理效率，降低管网漏损情况、保障城乡供水安全。

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6、视频孪生城市内涝

依托视频孪生平台，接入城市内涝相关物联感知设备，结合城市各类视频等，综合分析模拟内涝场景，通过设定降雨量，模拟城市被淹没的效果，提前发现问题、解决问题。

基于气象预报、水系、水工、管网、DEM高程等数据，实现内涝产汇流数字孪生，通过构建围绕各水系、各水工的数字孪生体，从城市水安全出发，实现基于数据自动流转的状态感知、信息交互、实时分析，事前内涝预报提升处置预见期，事中多跨部门应急联动流程优化提升处置效率。

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7、无人机巡查巡测和业务会商

利用无人机、便携式布控球、可穿戴式头盔相机等可移动前端感知设备，方便用户快速对目标区域进行全方位立体掌控。在城市实景三维场景中实时查看现场视频、掌握人员、装备的实时位置、轨迹，为用户快速提供实时、立体、直观、真实的现场环境，提高现场态势感知能力和指挥调度处置能力，赋能智慧水利业务会商、应急处置和日常巡查工作。

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8、数字孪生灌区应用

基于“空天地”一体化的遥感协同监测技术，耦合卫星、无人机、地面信息感知三个层面监测，对灌区实际灌溉面积、种植结构、灌溉用水量等信息进行动态监测，实现对灌区雨情、墒情、水情的全方位监测和预报预警，基于视频孪生平台构建灌区实景三维一张图，将灌区地理分布、整体环境、监测数据、预警信息等直观呈现，辅助实现对灌区的整体态势掌控和精准调度管理。

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9、生态环境治理

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10、污水处理厂应用

基于视频孪生时空承载平台，建立三维可视化立体透明污水处理厂，全要素监控厂区运行情况，搭建数字化展示平台。

利用三维视频融合技术构建厂区三维全景一张图感知，整体掌控厂区实时实景态势。集成多源业务数据，运用AI、大数据、时空位置智能等技术进行深度挖掘分析，对水厂区内运营态势综合呈现，各业务集成共享，发挥智慧管控平台对各子系统的全过程调度、监控与执行，达到科学应急处置、低碳高效运营、全域安全服务的目标。

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11、泵站应用

◆ 三维实景一张图直观展示泵站的整体运行情况
◆ 融合泵站设备、生产、工程管理等数据，实现泵站的自动化运行、远程监控和维护，实现所有信息与真实环境同步变化更新
◆ 通过对泵站设备数据的分析和模型预测，实现故障报警，提前发现设备问题并进行处理减少停机时间和维修成本
◆ 直观展示泵站进出水压力与流量，针对异常数据及时告警并联动定位，实现供水态势的一张图精准掌控

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