数字孪生守护黄河安澜

河南智慧黄河综合信息监管平台

2023年，河南黄河数字孪生建设的“大明星”当属马渡黄河边的一块“小石头”了，在2022年年底受到李国英部长回信点赞后，这块“小石头”火出了圈，先后登上了央视《朝闻天下》栏目，亮相了第18届世界水资源大会，在数字孪生水利建设现场会上再获李国英部长肯定，多次被新华社、中国水利报、河南日报采访……它就是装置了多种传感器、能第一时间感知坝岸险情的“智能石头”。

而它仅仅是河南河务局数字孪生黄河建设成果的一个缩影。

数字孪生黄河建设是黄河流域水利高质量发展的有力驱动和支撑，也是实现河南黄河保护治理现代化的必由之路。2023年，按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”总体要求，河南河务局党组整体谋划、统一部署，初步建成“全域智能感知、高速互联互通、统一共享平台、智慧业务应用”的数字孪生体系，给黄河装上了“智慧大脑”。

布局先行 构建智能高效感知网络

数字孪生黄河是利用数字技术，实时监测、模拟黄河的运行状态，从而预测黄河的一举一动。而在这个过程中，数据是基础，也是关键。

2023年，河南河务局全面铺开“五级四线”全覆盖建设，监测感知点位布局不断优化，扁平化的新型感知网络贯通大河，成为河南黄河监测数据汇聚的重要载体。

在711千米的黄河两岸布设804处视频点、26处高空摄像头，在86道坝岸上布设根石走失监测设备，重点河段安装水尺44处、智能语音警示系统220处，全方位实时监测河道、工程等动态，是工程险情的“侦察兵”。

在马渡、赵口2处工程部署全天候河道巡查预警机，配合全局95架无人机，开展常态化河道巡查，高空视野俯瞰河势变化、工程抢险情况，既是“千里眼”，又是“顺风耳”。

部署河南黄河云视讯平台，接入终端171台（套），实现“1+6+26+N”视频会议实时召开，发挥指挥中枢作用。

多项技术叠加优化，共同打造了河南黄河信息敏锐感知的“末梢神经”。

重点突破 强化重大问题和关键技术攻关

数字孪生黄河的建设道路并非一帆风顺，根石出险态势预判、复杂环境下坝前水深测量效率低等问题长期困扰着工作人员。

2023年，河南河务局聚焦黄河重大应用问题和技术难题，充分发挥省级工程技术研究中心作用，组建科技创新团队，激发科技人才创新活力，科研攻关取得一系列突破。

重点项目黄河工情险情全天候监测预警系统不断优化升级，增加液位、位移、应力等信息感知功能，提升综合预判预警能力，解决了根石状态难以及时跟踪、出险态势难以预判难题。

研制“黄河智能半潜式测量艇”，一站式解决了多泥沙河流水下地形、水压力、含沙量等信息采集难题，填补了智能半潜测量的空白。

“天眼巡河智能化监控平台”有机融合智能分析算法与前端设备，实现了以报警为核心的AI研判功能。

“特殊环境高排架渡槽小断面渠道施工技术研究”“折叠式抛石排的研制与应用”有效解决施工难题。

一系列关键技术的突破，助力河南河务局在治理能力和治理体系数字化转型的道路上迈出了坚实步伐。

应用为王 加速治河业务“数智化”转型

再好的技术，都要落地，数字孪生技术如果不能应用到黄河保护治理实际中，就只是空中楼阁。

2023年，河南河务局深化数字孪生技术和黄河保护治理业务融合，持续优化完善河南黄河智慧应用体系，1个四预一体化平台、1个河务通App以及N项业务应用，打破时间、空间和系统之间的壁垒，实现多条线和多系统共享应用，共同构成河南黄河智慧应用体系，加速推进防汛、建管、水调等业务的数字化转型。

“天空地河”一体化的信息感知网初步建成，“五级四线”全覆盖实时采集河南黄河滩区、工程、堤防等动态数据，为数字孪生平台提供稳定、全面、准确的算据支撑。

建设基于河南黄河大数据的工程安全指数动态评价系统，动态掌握河南河段193处工程、5606道坝垛实时安全状态，实现险情早关注、防守重点早布防。

以“智能石头”为核心的黄河工情险情全天候监测预警系统，与马渡河段典型场景融合应用，实时掌握坝岸根石状态，实现了“抢早、抢小、抢住”的险情预防目标。

基于数据互联互通的智慧管理系统（河务通App），打破单位和部门条块界限，工程数据、业务数据一次采集录入，实现了汛情直报、指令直达，有效支撑汛期险情“预警—核实—上报—决策—处置”的线上闭环管理。

河南黄河四预一体化平台，贯通气象、水文、雨情、水情等信息，一屏掌控防汛监测、感知、巡查、防守等重点信息。

河南黄河数字孪生建设实现了全要素全数据在各系统各平台有机联动，有力驱动了黄河保护治理业务流程再造、工作模式创新。

一路披荆斩棘，一载耕耘收获。2023年，河南黄河数字孪生建设成绩亮眼，3项成果入选水利部数字孪生流域建设先行先试优秀应用案例，5项入选黄委优秀应用案例。荣获黄委科学技术奖12项，其中1项获一等奖，获奖数量居全河之首，并包揽首次设立的科学普及奖。与山西河务局开展信息化共建工作，河务通App、“智能石头”等一批可复制、可推广、可借鉴的优秀建设成果在山西黄河落地开花。积极争取地方支持，加强河地融合，推进小花间暴雨洪水监测预警系统一期顺利落地，创新驱动高质量发展交出精彩答卷。

大河科技翻涌，数字智慧赋能。2024年，河南河务局数字孪生建设将坚持以“管用、实用、好用”为导向，强化顶层设计，深化新一代信息技术与黄河保护治理业务的融合，织密数字感知网，强化数据及应用的共享整合，做大做强河务通，优化完善四预平台，加强一线及各级业务系统应用，提升业务数字化场景、智慧化模拟、精准化决策能力，为河南黄河保护治理事业提供强大“数智”支撑。（陈燕奇）