钟桂良-数字孪生水利工程应用实践.pdf

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1、P1数字孪生水利工程应用实践钟桂良中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司2023年6月P2目录CONTENTS公司简介01数字孪生02数孪实践03心得体会04P3P3公司简介1P4公司简介成立于1950年，注册资本金42亿成都院是中国电建集团十大特级子企业之一核心业务：水、能、砂、城、数2 名院士3 名国家勘察大师18名省级勘察大师6200余人高端人才团队中国电建城市规划院中电建运河建设发展公司5个国家级研发机构、11个省级研发中心综合能力综合能力多年稳居“全国勘察设计综合实力百强单位”中国承包商和工程设计企业TOP60强P5公司资质四综甲 成都院目前拥有四十三项企业资质证书勘察、设计、咨询、

2、监理传统业务板块已达最高等级施工总承包壹级资质水利水电、市政工程、电力工程P6数字业务水水利利数数字字化化产产业业链链合同体量大，利润高，竞争非常激烈传统IT公司、互联网公司、工程设计院软件工程与系统集成规划设计咨询合同体量较小，利润差异较大，竞争激烈国家队研究院、工程设计院、流域委设计院、省院、高校机房大屏服务器水质监测智慧灯杆建管系统调度系统建设方业主专业软件产品业务系统开发系统运维IT基础设施专业硬件产品P7P7数字孪生2P8数字化趋势数字化业务的发展，既有政策导向，亦是技术进步与行业需求推动。政策导向政策导向从互联网+到数字中国云大物移智技术突破安全、合规、高效行业需求行业需求技术进步

3、技术进步P9数字孪生2021年6月“数字孪生流域”首次正式提出。数字孪生流域是以物理流域为单元、时空数据为底座、水利模型为核心、水利知识为驱动，对物理流域全要素和水利治理管理活动全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演，与物理流域同步仿真运行、虚实交互、迭代优化，实现对物理流域的实时监控、发现问题、优化调度的新型基础设施。20世纪60年代美国航天“阿波罗计划”，主要是在太空和地面同步运行两个几乎完全相同的航天器，从而通过检查地面航天器的状态辅助处理太空航天器遇到的紧急事件。2003年迈克尔格里夫斯（Michael Grieves）教授在美国密歇根大学的课堂上提出数字孪生的设想并随后将其应用于制造

4、业。2010年美国国家航空航天局（NASA）的技术报告中正式使用了“数字孪生”一词。P10智慧水利与数字孪生水利智慧水利李国英部长将推进智慧水利建设作为推动新阶段水利高质量发展的六条实施路径之一，并将智慧水利作为新阶段水利高质量发展的显著标志。数字孪生水利水利部提出建设数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生水利工程及数字孪生灌区，实现“四预”目标。主线：数字化、网络化、智能化路径：数字化场景、智慧化模拟、精准化决策国家“十四五”规划纲要明确提出“构建智慧水利体系，以流域为单元提升水情测报和智能调度能力”P11数字孪生三要素算据算力算法基础基础数据、监测数据、业务管理数据、跨行业共享数据支撑计算资

5、源、存储资源、网络通信资源、会商环境关键水利专业模型、智能识别模型、可视化模型P12模拟仿真引擎GIS引擎游戏引擎光影渲染动态特效物理模拟空间分析数据管理地图服务平台化服务可看有实空间分析结果映射推送空间边界条件输入专业业务系统统一空间数据中台化管理统一空间服务平台化建设专业模型计算结果四预业务应用P13四预功能对各类水管理要素进行预测预报，为预警工作赢得先机。预报基础确定工程调度运用、非工程措施和组织实施方式，确保预案的可操作性。对各类危害及次生灾害的预警信息指导水利工作一线，为启动预演提供指引。预警前哨对历史进行复演，对设计、规划或未来预报进行模拟仿真，科学制定和优化调度方案。预演关键预案

6、目标P14数据安全完善水利网络安全体系，通过优化管理和先进技术的双轮驱动，增强关建信息基础设施和重要数据安全防护能力，确保数字孪生水利运行安全。明确重要数据目录明确重要数据目录地理信息保密处理地理信息保密处理密码安全防护技术密码安全防护技术网络安全防护技术网络安全防护技术P15P15数孪实践3P16数字孪生青衣江01.构建数字化场景L1-L2级流域重点河段数字底板建设L3级十座重点小水电工程底板建设数字底板融合与物理世界场景映射02.开展智慧化模拟流域水利专业模型可视化模型及仿真引擎省级河湖监管知识平台03.支撑精准化决策河湖长制与河湖监管小水电生态流量