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数字孪生水务项目案例 | 省级河道数字孪生平台
CIMPro孪大师
2025-05-07
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什么是数字孪生河道?

数字孪生河道是数字孪生技术在水利领域的应用,指通过物联网、大数据、人工智能等技术构建的河道虚拟仿真模型,能够实时映射物理河道的状态和行为,并支持预测、优化和决策。其核心特点与功能包括:

  1. 实时映射与监测

通过传感器、无人机、遥感等技术采集水位、流量、水质等数据,实现物理河道与虚拟模型的动态同步。例如淮河流域已接入约50个工程节点的实时视频监控和1.9万个取水户数据。

2.预测与模拟(“四预”功能)

  • 预报:结合水文气象数据预测洪水、干旱等风险。如乐安河数字孪生系统提前15小时发布洪水预警。
  • 预警:通过智能算法识别异常(如水质污染、水位超限)并触发警报。
  • 预演:模拟不同调度方案的效果,如黄河防汛中优化水库调度方案。
  • 预案:生成应急响应策略,如深圳河湾流域通过历史场景库匹配风险点。

3.应用场景

  • 防洪减灾:如长江流域全覆盖监控系统提升“四预”能力。
  • 水资源管理:疏勒河灌区通过智能配水系统将水量调度精度提升至“毫米级”。
  • 生态治理:深圳利用数字孪生溯源排污口,动态监管河湖健康。

简单来说,数字孪生河道是物理河道的“虚拟双胞胎”,通过数据驱动实现精准管理和科学决策,推动水利系统向智能化转型。


01 项目背景

随着数字化技术在城市治理、生态保护领域的深入应用,传统河道管理模式面临效率低、数据分散等挑战。为提升河道监管的智能化、精细化水平,满足通航安全、水质监测、水文分析等综合管理需求,依托大数据、物联网等技术搭建省级河道数字智慧管理平台,实现河道全要素动态监测与高效协同管理。

02 项目简介

该平台是省级层面的河道数字化管理中枢,以地理信息系统为基础,集成水文、气象、通航、设备运行等多维度数据,通过可视化界面实时呈现河道综合态势,为河道调度、安全监管、应急处置等提供数据支撑,推动河道管理从传统模式向数字化、智慧化转型。

※此项目已脱敏转化为项目模板

试用地址:https://cimpro.cn/#/sceneItem?id=986187030784512000



03 项目功能介绍

1.数据底座

基于地理信息系统,支持多尺度地图展示(世界 - 中国 - 江苏层级),标注长江、京杭运河、太湖等重要水系。

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通过地图图层叠加通航、水文、水质等多维数据,以 “一张图” 形式全景呈现河道全域综合态势,为管理决策提供直观数据支撑。


2.智能巡检

支持在平台中模拟无人机航线巡检路线,通过动态数据叠加展示水位、水质等参数,辅助管理人员精准定位问题并自动推送预警信息至终端,显著提升巡检效率与响应速度。

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3.河湖流向仿真

整合遥感影像、水文传感器等多源数据,构建水动力模型模拟流速、流量等参数,结合粒子追踪算法生成可视化流线,可动态展示河流演进、污染物扩散等场景。

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4.全景监测

数字孪生平台的全景监测功能集成航道环境数据(如水位、流速、地形变化)、气象数据(风速、温度、降雨量等动态监测与趋势分析)、设备运行状态(光伏组件、船闸等设备的实时参数与故障预警)、视频监控(多路摄像头数据融合,实现航道全景可视化与异常识别)、船只航行安全数据(位置、航速、轨迹及碰撞预警),以及AIS基站信号覆盖与运行状态监测,通过三维建模与多源数据联动,实现全要素动态感知与智能决策支持。

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5.综合态势

数字孪生河道综合态势功能集成多维度动态监测,实时展示水文数据波动(如降雨量、蒸发量)、流量趋势模拟(基于历史与实时数据预测洪峰或枯水期)、水位变化全景分析(结合气象与地形数据动态模拟涨落);同步呈现船闸运行状态(三维建模显示启闭状态与设备参数)、水质多指标监测(溶解氧、氨氮等污染物实时追踪与热力图展示),并通过智能预警系统(四预功能)自动触发阈值报警并生成处置预案。

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6.多维数据监测体系

实时采集通航环境核心数据(如航速、航道通行状态),结合 AIS 基站数据,精准追踪船只位置,展示船只数量分布,实现对航道船舶的动态跟踪与全流程管理,保障航道通行安全与秩序。

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7.智能预警

实时推送河道异常事件,通过POI点位可视化、精细化标注事件发生时间与处理状态,形成预警信息清单,助力管理部门快速响应突发状况。

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9.24小时天气模拟

通过时间、日期、经纬度等真实地理参数信息,快速确定方位,为室内外场景提供准确的自然光照,增强环境氛围表现力。

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05 关于漂视

上海漂视网络股份有限公司(简称“漂视网络”)成立于2015年,位于上海市闵行区,属于国家高新技术企业、国家重点软件企业、双软企业、上海市级专精特新企业。

漂视网络以领先的技术和专业的服务赢得客户的信赖,致力于成为领先的工业数字孪生平台及软件服务商。公司围绕工业和基础设施行业,基于自主研发的原创三维引擎,立足新能源行业,同时面向电力、交通、水利等行业,提供涵盖规划设计、模拟仿真、运维管理的数字孪生整体解决方案。


06 CIMPro孪大师

CIMPro孪大师是漂视基于C/S架构自主研发的数字孪生3D可视化开发软件。软件将设计创造性、交互逻辑、三维动画、数据接入等多类前沿技术,集成在一个具备强大实时渲染功能的三维环境中。利用强大而灵活的低代码开发方式,用户可以轻松搭建出专业的数字孪生可视化交互系统。