スマート水デジタルツイン：インテリジェント水管理の新しいパラダイムを構築する

在数字化浪潮席卷全球的时代背景下，鸿泰华瑞智慧水务数字孪生平台应运而生，通过深度融合前沿技术，为水务行业转型升级注入强劲动力，成为未来智慧水务建设的关键引擎。

一、核心技术架构：打造数字孪生智慧水务基石

鸿泰华瑞智慧水务数字孪生平台以数字孪生技术为核心，深度融合建模、三维 GIS、仿真等技术，并协同 5G 物联网、水模型、云计算等前沿科技。借助物联网传感技术实时捕捉现实世界动态，结合数学模型分析成果，在数字化场景中实现水务信息的实时精准展示。通过构建水环境动态时空模型，平台创建与现实场景高度一致的数字化空间，为水务业务的高效运营筑牢保障，同时为智慧水务的长远发展提供前瞻性指引。

（一）数字环境构建：重塑虚拟空间

平台运用无人机倾斜摄影技术，高效采集影像数据，以此搭建精细化的数字化实景模型。该模型不仅实现了数字化三维环境的构建，还整合了工程相关数据与 BIM “底图”，绘制出基于 “一张图” 的智慧水务数字孪生实施蓝图。这种直观、全面的可视化呈现方式，让水务工作者能够快速掌握水务设施与环境的整体状况，为后续决策提供坚实的视觉依据。

（二）数字模型搭建：虚拟世界具象化

依据已建、在建和新建水务工程的初步设计图纸与施工图纸，平台精心构建各类数字模型，涵盖厂房结构模型、工艺设施模型、厂区地形模型等。在工程数字化的基础上，通过 iModel 将 BIM 模型发布并上传至云平台，实现多终端的数据访问与共享。进一步将 BIM 模型与 GIS 平台、物联网系统深度融合，打造基于 GIS + BIM + 物联网技术的智慧水务 “一张图” 管控平台，实现水务信息的一体化管理与协同运作。

（三）数据映射贯通：满足多元业务需求

通过 BIM 与 GIS 的集成应用，平台实现了 GIS 物理数据与实体模型、数字模型的精准映射。借助 5G 物联网技术，实时采集水安全、水资源、水环境、水生态等领域的在线智能监测数据，包括水位、流量、水质、视频等关键信息，构建起覆盖广泛、响应迅速的智能感知网络，为水务业务的精细化管理提供丰富、准确的数据资源。

（四）精细管控升级：驱动智慧水务发展

平台引入 SewerGEMS 和 Openflows Flood 等先进水力模型，支持多任务、多用户并发分布式实时计算，能够快速、精确地实现管网水力、地表径流、河网河道、水质传递、水生态等各类模型的统一管理、分析与调用。同时，结合 AI + 智能实时监测、三维指挥决策等功能，满足城市管网实时三维可视化的实景动态管理需求，显著提升水务管理的智能化水平与决策效率。

二、智慧城市水务监管一体化平台：实现全体系智慧管控

平台从水系全局出发，创新采用 “一张网、一张图、一中心、一平台” 的顶层设计架构，集成数据存储、管理、交互、预警预报、综合服务等多元功能。全面考量供水、防洪、水环境、水生态等全体系生态治理，借助信息化、智慧化技术手段，实现对人、事、物的精准预报、预警、调度与控制，助力地方部门达成流域 “信息数据一体化，数字呈现一体化，业务管理一体化，综合服务一体化” 的智慧管控目标，有力保障水环境生态安全。

（一）信息数据一体化：夯实数据根基

平台综合运用先进的系统分析、远程遥测、计算机通信及网络、数据库、地理信息和现代水利专业模型技术，以城市排水防涝及水环境需求为导向，搭建统一的城市排水防涝与水环境监测网络体系。该体系为城市水环境管理提供丰富、准确的基础数据，为科学决策提供有力支持，确保水务管理工作有据可依。

（二）数字呈现一体化：提升管理效能

平台致力于实现数据采集自动化、信息发布网络化、应急管理数字化、信息处理实时化、预报决策智能化、指挥会商可视化的目标。通过这些功能的协同运作，全面提升水务监控、预警和管理能力，显著提高智慧水利管理的信息化、自动化水平，使水务工作者能够更高效地应对各类复杂情况。

（三）业务管理一体化：优化管理体系

依托水系联排联调数据中心及各部门数据资源，平台对数据进行整合、分析与挖掘。以数据整合推动管理整合，构建高效、便捷、联动的城市治理新体系，打造网络化、可视化、智慧化的水系管理新模式，打破部门间的数据壁垒与管理隔阂，实现水务业务的协同高效运作。

（四）综合服务一体化：创新服务模式

借助物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术，结合地理信息科学、计算机通信网络技术与各类采集控制终端设施，平台初步建立起集高新技术应用为一体的创新水环境管理架构体系。统筹考虑水环境一体化运维，全面汇集信息，建成 “设施可视化，监管科技化，决策智能化” 的智慧水利监管平台，为治水工作 “提质增效” 注入新动力，全方位保障水环境安全。

三、智慧防洪防控精准预警：筑牢城市安全防线

鸿泰华瑞智慧水务平台的防洪监测预警系统是科技赋能水务管理的典范，为城市防洪防汛工作构筑起坚实的智慧屏障。该系统集成 MIKE、HydroMPM、InfoWorks、IFMS、D - FLOW FM 等国内外主流模型，配置水文监测数据传输规约、水文自动测报系统设备、水文遥测终端机以及特殊区域水文 / 水资源数据安全采集系统。同时，扩展闸门监控、流速、电池电压、设备状态等监测功能，采用光纤 / 5G / 北斗卫星通信方式，确保数据、图片、视频的实时稳定传输。通过对现场水情、水位、雨量等情况的实时远程监测，并以图像 / 视频三维数字全景展示，实现对洪涝灾害的早期感知。

此外，防洪监测预警系统打通与气象部门、水务部门及其他相关部门的数据壁垒，接入气象的水雨情历史、实况、预报数据，为洪涝预报提供精准科学的数据支撑。凭借全方位、多层次、立体式的区域灾害预报预警能力，系统为城市应急指挥决策提供关键支持，有效降低灾害造成的人员伤亡和财产损失风险，守护城市安全与人民生命财产安全。

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