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新春伊始，再传喜讯。数字孪生水利建设十大样板名单和数字孪生水利建设典型案例名录（2023年）公示，河南河务局参与的数字孪生黄河（中下游典型河段）和作为承担单位之一的黄河下游河防工程安全数字化应用分别入选十大样板和典型案例名录。
2023年是数字孪生黄河建设深入推进之年，也是数字孪生黄河建设先行先试工作收官之年。这一年，河南河务局各项数字孪生黄河建设成果在黄河保护治理工作中的应用愈发深入，云计算、大数据、人工智能、物联网等先进技术与黄河保护治理业务深度融合，河南河务局在治理能力和治理体系数字化转型的道路上加速推进。
高位推动，数实融合的孪生规划引领建设
数字孪生，关键在于“规划”。
河南河务局高度重视数字化工作，2022年被列为水利部数字孪生流域先行先试任务承担单位以来，局党组整体谋划、统一部署，加强统筹协调，采取有力措施，高标准推进数字孪生黄河建设工作走深走实。按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的总要求，以“五级四线”全覆盖为突破口，以业务需求为牵引、技术变革为驱动，坚持实用为核心，开展数字孪生黄河先行先试建设工作，构建集成“防汛抢险、水资源管理、工程建设管理、水行政管理、监督管理”等主责主业的一体化支撑平台，“全域智能感知、高速互联互通、统一共享平台、智慧业务应用”的数字孪生体系日渐完善。河南黄河保护治理业务与新一代信息化技术应用融合不断取得新成效，既是贯彻落实水利部的总体部署，更是对“让黄河成为造福人民的幸福河”伟大号召的深入实践。
推进过程中，全局各级认真贯彻落实水利部、黄委决策部署，成立领导小组加强领导，定期召开调度会议，数字办具体推进，各级紧抓机遇、乘势而上，迅速行动、分工协作，合力推动数字孪生黄河建设各项工作有序开展。强化顶层设计，编写《河南河务局数字孪生黄河先行先试任务实施方案》，制定《数字孪生黄河建设任务清单》，印发《河南河务局数字孪生黄河建设指导意见》。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。按照“需求牵引、应用至上，统筹规划、试点先行，整合共享、协同推进，技术先进、安全可控”的原则，完成马渡河段典型场景构建，L3级数据底板与天气、水位、地形地貌、河防工程等多维多要素效果的联动，在线展现河段全景；持续推进“五级四线”全覆盖建设，初步建成河南黄河河段“天空地河”一体化的信息感知网，为数字孪生平台提供稳定、全面、准确的算据支撑；打破单位和部门界限，工程数据、业务数据在河务通APP上一次采集录入，实现多条线和多系统共享应用。
两年来，黄河保护治理业务数字化转型为新阶段河南黄河高质量发展提供先进引领力和强劲推动力，“安澜黄河、生态黄河、美丽黄河、富民黄河、文化黄河”五河建设不断展现新风貌，河南黄河保护治理“1562”发展格局日趋完善。
以点带面，扁平化的新型感知网络贯通大河
数字孪生，基础在于“数据”。
2022年，河南河务局通过“三基四化”建成6个标杆班组，试点建设新型物联网络，2023年，则是以点带面全面铺开，基于扁平化管理的“省市县班点”五级监测感知巡查指挥网成为河南黄河监测数据的汇聚的重要载体。
全方位监测。两岸布设804处视频点、26处高空摄像头，实时监测河道、工程等动态，融合AI算法识别涉河事件。
智能化感知。86道坝岸布设根石走失监测设备，重点河段安装220处智能语音警示系统以及水尺44处。“智能石头”“电子围栏”“智能水尺”自动感知坝岸安全、水位等状况，自动推送预警信息。
立体化巡查。全局95架无人机以及马渡、赵口2处工程部署全天候河道巡查预警机常态化巡查，高空视野俯瞰河势变化、工程抢险情况，提升工作处置效率。
扁平化指挥。部署河南黄河云视讯平台，接入终端171台（套），截至目前已开展防汛会商136次。
用好采集的海量数据尤为关键，“监测、感知、巡查、指挥”全线联动，支持防汛信息全方位、高效率、广水域采集，在线巡查、指挥，实现险情直报、指令直达一线。
深冬时节，黄河边寒风凛冽。原阳河务局毛庵工程管理班第一班长王坤坐在新建成的办公楼内，手机APP收到一条应用提醒：“视频监控识别工程16坝附近有人进入危险区域，请核实处理！”王坤利用视频监控大屏远程查看16坝情况，通过语音喊话劝阻游人远离河道，一起潜在的安全事件在不到5分钟的时间里消弭于无形。通过一个小小的APP处理工程管理的场景已成为万千一线治黄职工的日常。
创新引领，关键技术为黄河平添新色彩
数字孪生，突破在于“创新”。
优良的种子需要肥沃的土壤和适宜的阳光雨露才能茁壮成长、开花结果。在新型物联网络建设的征程中，河南河务局以创新为引领，激发创新团队活力，向下扎根、向阳生长，发挥创新在河南黄河保护治理全局中的引擎驱动作用。河南河务局先后成立河南黄河智慧研究院、组建三支数字孪生黄河创新团队，专注河南黄河一线防汛、险情监测、工程巡查等重点、难点问题，激发青年科技人才创新活力，奋战在科技创新前沿阵地，加快向黄河保护治理科技创新的广度和深度进军。2023年黄委科学技术奖，河南局获奖12项，数量居全河之首，其中一等奖1项、二等奖5项、三等奖4项、科普奖2项，包揽了首次设立的科学普及奖。
聚焦黄河险工及控导工程出险难以提前预警预报这一复杂问题，研发黄河工情险情全天候实时监测预警系统，针对电磁信号无法水中传输的难点，迭代升级“智能石头”，解决了根石状态难以及时跟踪、出险态势难以预判难题，系统初步满足河道工程险情全天候实时“监测、感知、预警”，实现了“抢早、抢小、抢住”的险情预防目标。开发天眼巡河智能化监控平台，实现一键巡河、一镜到底，同时将智能分析算法与前端设备进行有机融合，实现以报警为核心的AI研判功能。定制河道巡查预警机，结合坝垛等特征运用自动学习技术系统把防洪工程标识出来，根据坍塌特征，利用图像智能识别技术，通过对巡检图像的自动处理，实现险情的自动预警，机舱内置边缘计算服务，进行现场采集数据的计算，将计算结果发送到应用平台。
实用为王，智能应用赋能业务重塑
数字孪生，核心在于“实用”。
在河南黄河保护治理工作中，该局始终坚持应用至上的原则，将各项建设成果全面投入到日常工作中，在实践中以业务驱动应用迭代升级。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，强化数据共享共用，共同构成了河南黄河智慧应用体系。这一体系加速了防汛、监管、工管、水调等业务的数字化转型，为古老的黄河注入了新的生命力。在工作中，充分利用河务通APP、监测、感知、预警、指挥等数字孪生建设成果，对河南黄河保护治理工作管理体系产生了深刻影响。“四预”系统通过一个屏幕就能展示防汛监测、感知、巡查、防守等重点信息，将气象、水情、雨情等信息一网打尽，初步实现了洪水演进及淹没模拟功能。同时，融合河南河段典型应用场景，建设基于贯通河南黄河大数据的工程安全指数动态评价系统，对河南河段5606道坝垛的工程设计、自身结构、根石深度、坝基土质等10个影响因子基础数据电子化，形成工程健康指数；将河势、水位、雨情等7个工程外部影响因子，通过关联河务通实时数据，形成实时防洪形势指数，为安全评价系统赋予灵魂，动态掌握河道工程实时安全状态。利用该系统的预警信息，及时调整防守重点，充分体现预判价值，实现险情早关注、早布防。云视讯视频管理平台更是随时待命，防汛指令能够直达一线，最大化发挥扁平化指挥体系的作用。建设河南黄河水量调度业务处理系统，与河务通APP及黄委系统数据互联互通，有力支撑水量调度的精细化管理。切实提高一线班组的信息化、现代化水平，助力各水管单位顺利通过了水利部水利工程标准化管理评价，提升了工程管理信息化水平。通过监测感知体系动态监测“四乱”及不当涉河行为，及时提醒并驱离相关人员，同时上报相关数据证据，有力维护了良好的水事秩序。
2023年汛期“智能石头”共发出预警信息172次，准确监测到一般险情20坝次，实际发生险情20坝次，无一险情漏报；无人机起飞架次2201次，里程达2.3万公里。基于数据互联互通的智慧管理系统，实现险情信息共享联用，已应用113万人次，涵盖工程运行管理、防汛查险、水政执法、水量调度、安全监管5大河务主业，省、市、县局及班组每天2200人次使用和录入数据。实现了汛情直报、指令直达，截至目前，累计录入巡查信息29万组，处理问题9万次，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。
乘风好去，长空万里，黄河，奔涌出复兴前景。河南河务局将继续深化数字孪生黄河建设，推动新质生产力在黄河保护治理工作的融合创新应用与发展，构建“豫黄安澜、豫黄建设、豫黄河湖、豫黄安全、豫黄节水、豫黄运管”等数字孪生品牌矩阵，对业务进行全方位、全链条、全领域的“数智化”改造，实现全要素全数据在各系统各平台的有机联动，驱动河南黄河保护治理体系和治理能力的数字化转型，为丰富完善河南黄河保护治理“1562”发展格局提供新动能。（郭森）
责任编辑：康春玉
