大河奔跑在数字时代

——滨州黄河河务局数字孪生黄河建设纪实

山东黄河河务局门户网站 时间:2024-3-20 来源:本站原创

本站3月20日讯   春回大地,徜徉在位于黄河尾闾的滨州,无人机在黄河上空自动巡查,摄像头遍布大河两岸各个角落,智能电子围栏随时提醒着游客注意安全……看似无人值守的滨州黄河两岸,在291处视频监控点、26架无人机、29套视频会商终端系统的助力下正实现着全角度、立体化、不间断的全面智慧巡查。

在黄河治理进入数字化时代的进程中,滨州黄河河务局“智慧治河”的蓝图不断明晰,一条乘“数”而上、“智”绘未来的幸福河画卷在齐鲁大地铺展开来。

数字赋能 业务流程再造

“每天早8点,无人机会通过预设航线自动起飞,在80米高度下,对河道滩区、主河槽等进行全自动智能巡查。”滨开黄河河务局调度员赵帅一边盯着电脑上的回传数据一边介绍。

2022年以来,滨州黄河河务局与山东大学联合研发了滨州黄河空中巡查监管交互系统,该系统基于深度学习和智能优化算法,依托大无人机,可以实现对违法建筑、违章放牧、垃圾坑洞、河道冰凌等的自动识别和监测。

滨州黄河空中巡查监管交互系统

“目前,我们正在使用正射大图拼接功能,通过图像算法,飞行完毕后系统就能立即得到河道态势图并自动比对,为巡查人员提供有效信息。”赵帅说。随着轻点鼠标,无人机绘制了河势水边线,生成了正射影像图,通过二维尺寸测量得到了工程的准确面积,呈现出险工坝岸三维立体建模图,工程的经纬度、长度、高程、面积和体积在该图中一目了然。“巡查结束后,会通过智巡APP完成巡查记录填报,若发现问题,职工将及时进行现场处理。”赵帅讲解到。

滨州黄河空中巡查监管交互系统二维尺寸测算

从2022年先行先试,到如今先行示范,智慧巡查已经成为滨州黄河人日常巡河用到的常态化手段。

“之前徒步巡查一次要半天时间,视线短且受天气等因素制约。现在,视频监控一键巡河,无人机远程观测,半小时就能完成一次巡查。”赵帅说,无人机直接飞抵河道、查勘河势、拍摄图片,大幅提高了工程巡查效率,弥补了基层人员人工巡查的短板,也提高了工作效率。

立足数字孪生黄河支撑水利智能业务的需求,滨州黄河河务局以“需求牵引、应用至上,数字赋能、提升能力”为原则,构建了应用指导意见、手册和立体巡查图一体化运行的管理体系,不断实现基层治黄业务流程再造,使滨州治黄工作在数字化、智慧化、精准化中不断嬗变。

智慧治理 工作模式创新

“滴滴滴,王旺庄险工报警,请抓紧处理。”收到报警,博兴黄河河务局王旺庄管理段负责人刘涛和两位同事立即前往。

刘涛熟练地将绳子缠三圈绑在身上,手持探摸杆站在岸边,向前倾斜着身子手持探摸杆在河水中上下穿插,他后面两位同事紧紧地拉着绳子,以防他跌入河中。“根石情况比我想象得要好一些。”探测完后,刘涛长舒了一口气说:“水流大的时候,水下情况很复杂,经常有树枝等缠住探摸杆,岸上的人也容易有危险,要随时准备应对异常情况。现在有了坝岸安全运行监测预警系统,实现了实时观测预警,让我们职工开展工作的风险降低了。”

山东黄河坝岸安全运行监测预警系统

山东黄河坝岸安全运行监测预警系统配备主溜坝段布控位移、倾角多种传感器,工作人员在后台设置位移预警限值后,根石一旦发生位移、走失,预警平台即可根据位移、走失程度分别生成三级声光报警。“现在可以对险点、险段进行实时观测,外加视频和无人机巡查,基本实现了自动预判预警,我们的工作压力也减轻了。”刘涛说。

这只是滨州数字孪生黄河建设的一个缩影,经过两年的建设,智能化设备在滨州黄河两岸随处可见。

该局率先引入电子围栏技术并推广建成21套电子围栏,在无人值守的情况下自动识别并预警;水位视频监控实现了远程观测人工水尺板,也可对遥测站设备进行全方位巡查;智慧探摸杆利用声呐测距功能,直观地反映坝体坡面状态及根石走失情况。

电子围栏助力巡查

“目前,滨州黄河河务局各基层管理段所基本形成了‘视频监控+无人机+人工补充’的综合立体式巡查的新模式,既减轻了基层职工劳动强度,也提升了工作效率。”滨州黄河河务局副局长许惠平介绍。

科技引擎 黄河治理现代化

大流量过境时,黄河水如何在滨州境内河道行洪?不同流量下工程防守重点在哪?又该如何防御?

“据预报,7月25日,惠民黄河过境流量将达到5000立方米每秒左右,并将持续上涨。下面将利用数字孪生平台对惠民段洪水情况进行研判。”在2023年惠民黄河数字孪生会议现场模拟中,该局总工程师马彦磊边操作鼠标边介绍,“平台中无人机拍摄的实景图片和今年调水调沙时的主溜线,归仁险工受到主溜冲刷,再调出往年主溜线可见这几段坝岸常年靠主溜,需重点防守。”

惠”防汛平台进行洪水淹没模拟

据了解,惠民黄河河务局自主研发的“惠”防汛平台集“汇、慧、会、回、绘”于一体,体现了“三个全覆盖”应用与防汛业务的深度融合,利用数字孪生平台1:1还原了惠民黄河险工、控导等,快速精准地获取距离、面积、坡度、土石方量等数据,为黄河防汛的精细化管理提供了空间数据保障,此外,该平台集成了全景防汛抢险基地培训等功能,实现了“一个平台看数据”,为科学决策夯实了信息基础。

2022年以来,滨州黄河河务局聚焦数字孪生黄河建设总目标,从初步实现“三个全覆盖”打通市、县、管理段三级平台,到初步实现视频会商、指挥调度一体化集成运用及内部连通,再到5个县局间实现黄河左岸、右岸视频资源在市域、市际的共享;从先行引入电子围栏实现预警预报,到成功推广21套围栏广泛使用的先行示范;从初步探索模拟数字化场景,到建设高精度的数字化场景,实现洪水演进全景模拟、智能感知、智慧治理……从建设到应用,从突破到跨越,滨州黄河步履不停。

“惠”防汛平台:全景防汛抢险基地

“结合滨州黄河实际,我们强化问题导向、目标导向,以系统思维持续推进数字孪生黄河建设,力争走出一条滨州黄河数字治理的嬗变之路。”滨州黄河河务局党组书记、局长孙明英表示。(郭孟媛  郭森)

编辑:田光 录入:李璐 审核:陈宁

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