中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
一、項(xiàng)目背景
地下水?dāng)?shù)字孿生監(jiān)測(cè)平臺(tái)。地下水是一種特殊而珍貴的資源，它具有不可替代性，與經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人民生活息息相關(guān)。近年來，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件需求的不斷提高和改進(jìn)等，地下水資源的開發(fā)利用及污染治理也變得越來越重要，針對(duì)日趨嚴(yán)峻的水資源危機(jī)，如何合理利用有限的水資源，保障國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展是一個(gè)迫切需要解決的問題。然而，地下水的資源量、水質(zhì)和空間發(fā)育規(guī)律都受到地形地貌、水文地質(zhì)條件、氣象條件、人為污染等多方面因素的影響，給地下水的綜合利用及管理帶來了極大的挑戰(zhàn)。為此，加強(qiáng)了數(shù)字孿生技術(shù)在地下水監(jiān)管工作中的創(chuàng)新應(yīng)用，旨在實(shí)現(xiàn)地下水資源的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與可視化管控，提高地下水保護(hù)管理“四預(yù)”能力。
二、數(shù)字孿生平臺(tái)建設(shè)需求
1、地下水監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)
利用大數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)、智能傳感器、5G、人工智能等搭建地下水監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)，包括地下水常規(guī)5參數(shù)監(jiān)測(cè)、污染物監(jiān)測(cè)等，取的地下水?dāng)?shù)據(jù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；
2、地下水系統(tǒng)地質(zhì)建模
地下水系統(tǒng)地質(zhì)建模是對(duì)地下水資源系統(tǒng)的簡化和抽象描述，它基于對(duì)地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的認(rèn)識(shí)和分析，確定含水層的類型、邊界條件、補(bǔ)給與排泄方式等，通過建立概念模型，可以為后續(xù)的各類數(shù)值應(yīng)用提供基礎(chǔ)框架。
3、地下水資源評(píng)估模擬
基于地下水系統(tǒng)地質(zhì)模型，通過建立地下水資源數(shù)值模型，綜合城市的發(fā)展規(guī)劃、用水需求以及地下水的補(bǔ)給、排泄條件等因素，對(duì)城市地下水資源的儲(chǔ)量、可開采量進(jìn)行了評(píng)估，為城市的水資源規(guī)劃和管理提供了科學(xué)依據(jù)。
4、地下水污染數(shù)值模擬
地下水污染模擬預(yù)測(cè)是對(duì)地下水污染情況進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)和評(píng)估的重要手段，揭示地下水受到污染的原因和程度，為制定有效的污染防控措施提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，通過地下水污染模擬，可以有效地保護(hù)地下水資源，維護(hù)人類健康和環(huán)境安全。
5、建立地下水?dāng)?shù)字孿生平臺(tái)
收集整理區(qū)域內(nèi)的水文、地質(zhì)、氣象等數(shù)據(jù)資料，搭建綜合監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、完善地下水三維數(shù)值模擬模型，構(gòu)建地下水三維可視化數(shù)字平臺(tái)，為地下水資源的綜合開發(fā)、利用及規(guī)劃決策提供技術(shù)依據(jù)。
三、系統(tǒng)功能特點(diǎn)
地下水?dāng)?shù)字孿生監(jiān)測(cè)平臺(tái)是深度融合現(xiàn)代大數(shù)據(jù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、三維水文地質(zhì)模型、水資源評(píng)估模型及地下水污染數(shù)值模擬等技術(shù)的地下水系統(tǒng)三維可視化數(shù)字孿生平臺(tái)，集數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析、預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)案及預(yù)演等多項(xiàng)功能于一體，能夠?qū)崿F(xiàn)地下水高效、智能的綜合管控。
1、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)預(yù)警，防范災(zāi)害
實(shí)時(shí)展示地下水位、水流、水質(zhì)、降水量、天氣等重要數(shù)據(jù)的變化情況，深入分析地下水狀況，一旦數(shù)據(jù)或設(shè)備出現(xiàn)異常立即發(fā)出告警，有效降低潛在災(zāi)害的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。
2、數(shù)字孿生，三維仿真，可視化管控
按照地下水位、流速、流量、水質(zhì)、流向等指標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)時(shí)空模擬仿真，實(shí)現(xiàn)地下水源匯聚過程及動(dòng)態(tài)變化三維可視化，使管理者能夠清晰了解地下情況。
3、水文模型，模擬分析，精準(zhǔn)決策
建立水資源配置模型、三維水文地質(zhì)模型和地下水水流數(shù)值模型，實(shí)現(xiàn)地下水水位和水量的模擬預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案。
4、高擴(kuò)展性，預(yù)留接口，輕松擴(kuò)展和升級(jí)
數(shù)字孿生地下水管控平臺(tái)預(yù)留可擴(kuò)展接口，為后期擴(kuò)展和升級(jí)為智慧水利綜合管理平臺(tái)（集成智慧灌區(qū)、以電折水分析、農(nóng)業(yè)井電雙控、水庫智慧化等模塊）提供便利。
四、中交路橋地下水?dāng)?shù)字孿生解決方案
中交路橋科技是專業(yè)從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警、水利工程監(jiān)測(cè)預(yù)警、地下水?dāng)?shù)字孿生監(jiān)測(cè)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)，積極相應(yīng)國家智慧化、數(shù)字化戰(zhàn)屢，在安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域擁有自研核心產(chǎn)品與多場(chǎng)景監(jiān)測(cè)平臺(tái)解決方案。公司基于地下水污染監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及平臺(tái)、地下水系統(tǒng)建模及數(shù)值模擬等技術(shù)的地下水系統(tǒng)數(shù)字孿生監(jiān)管平臺(tái)能夠迅速、高效地監(jiān)測(cè)地下水的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化，借助全過程、多情景模擬仿真防模型進(jìn)行預(yù)演和預(yù)案制定，為政府進(jìn)行地下水綜合可發(fā)、利用及規(guī)劃和領(lǐng)導(dǎo)決策提供了有力的技術(shù)支撐，確保了地下水資源的安全與可持續(xù)利用，為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
中交路橋科技依托勘察、檢測(cè)（含特檢）、設(shè)計(jì)等傳統(tǒng)行業(yè)能力，可提供“檢、診、修、應(yīng)”的全生命周期綜合一體化服務(wù)，推動(dòng)城市安全風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新，提升城市安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)隱患發(fā)現(xiàn)、防范、化解、管控的智能化水平，為推動(dòng)城市安全發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障。在邁向智慧城市的新時(shí)代征程中，中交路橋科技有限公司將始終堅(jiān)守安全底線，不斷完善和優(yōu)化城市安全運(yùn)行綜合服務(wù)平臺(tái)，為城市的平穩(wěn)運(yùn)行貢獻(xiàn)科技力量。
