水库数字化矩阵管理系统

智慧水库安全与运行一体化 — ⭐ 传感器治理 · ⭐ 高质量水文模型 · ⭐ 问题闭环处理

产品简介:本系统实现对水库多源感知设备(摄像头、无人机巢、雷达/气泡水位计、雨量计、温度、坝体变形、渗流压力/流量、水质、闸门等)的统一接入与管理,结合大数据与AI进行 传感器数据治理与异常识别,并以 高质量水文模型支撑预警与决策,完整 闭环处置巡检中发现的问题。

⭐ 传感器数据治理

发现并修正传感器误差、漂移、遮挡等问题,自动关联建设/运维单位并通知响应人。

⭐ 高质量水文模型

基于实时气象雷达与集雨区数据,30分钟步长预测未来6小时入库流量并评估风险。

⭐ 问题全流程闭环

从发现、上报、处置到验收,严格权限与证据要求,确保问题真正解决。

核心价值

保障水库安全运行、提升巡检效率、降低误报漏报率、优化应急资源调配、为决策提供科学依据。

系统架构

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水库数字化矩阵管理系统架构图

图:系统三层架构示意(感知层→平台层→应用层)。

一、传感器数据治理 — 确保数据可用与可信

数据治理为系统可靠性的基石。系统可监测万数量级的各类型传感器,包括水位传感器、雨量传感器、温度传感器、水质传感器、大坝变形传感器、渗流压力传感器、渗流量传感器、入库流量传感器、泄流量传感器、球机摄像头、无人机巢、广播设备、泄流闸控制器、振动传感器、倾斜传感器、应力传感器、位移传感器、裂缝传感器、渗漏传感器、环境监测设备等,通过多维规则与AI模型对传感器数据做清洗、校验和异常诊断,故障发现时间控制在1分钟以内,识别常见问题(如遮挡、漂移、安装倾斜、接触失败、传输丢包等),并给出可执行的处理建议与责任分派。

原始传感器数据 水位 雷达 雨量 温度 水质 变形 渗流 流量 振动 倾斜 应力 位移 裂缝 渗漏 ... 其它 数据治理引擎 采样校验 · 缺失填补 · 去噪 多传感器校核 · 规则与AI 数据质量评估 异常检测算法 异常判定与处理 设备故障:遮挡/倾斜/漂移 传感器失效/通信中断 安全问题:水位超限/变形异常 自动建议处理方案 设备维修流程 复位/现场排查/替换 维修记录/测试验证 应急处理流程 预警发布/应急响应 现场处置/安全评估 通知与工单 短信/邮件/平台通知 工单分配/跟踪处理 处理进度/结果反馈 数据入库 正常数据直接入库 历史数据/趋势分析 数据备份/安全存储
视频监控列表

系统视频监控列表

水质监测数据

水质监测数据分析

传感器设备列表

移动端传感器设备列表

传感器状态报告

传感器状态报告与异常分析

二、高质量水文模型 — 从预报到决策

系统集成实时气象雷达、集雨区与历史水文数据,采用物理-数据混合建模(Hydrologic routing + ML 校正),每30分钟更新一次短临预报(未来6小时入库流量),并结合库容曲线、坝顶/溢洪道高程、设计洪水位进行风险评估与等级化预警。

模型输入与处理流程

气象雷达 实时数据 集雨区 边界分析 水文模型 30min步长 流量预报 6小时预测 模型支持不确定性估计,输出置信区间,便于决策时考虑风险边界

示例:6小时入库态势(示意)

100 80 60 40 20 0 0h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 入库流量 (m³/s) 时间 (小时)

(注:此处为示意图,部署时可接入实时图表组件显示实际预测曲线与置信区间)

水库水位信息

水库水位信息分析

水库水情监测

水库水情监测界面

水库基本信息

移动端水库基本信息

水库水位监测

移动端水库水位监测

三、问题发现到处理的全流程闭环

从巡检/传感器告警或视频回看中发现问题,系统完成上报、责任人分派、工单跟踪、现场处置证据上传、技术与管理复核,最终验收结案并留存合规档案。

发现问题 巡检/传感器/视频 异常检测 问题上报 拍照 · 定位 · 分类 信息记录 责任分配 工单派发至相关责任人 任务分派 处置 & 证据上传 施工合同/现场照片 验收记录 技术责任人复核 → 管理单位责任人复核 权限审核 结案归档 系统留痕 档案管理 说明:仅技术责任人与管理单位责任人有权在系统中完成结案操作。
问题列表管理

系统问题列表管理界面

问题处理

问题处理管理界面

问题列表

移动端问题列表展示

问题详情

移动端问题详情查看

问题报告

移动端问题报告提交

问题审核

移动端问题审核界面

四、智能巡检任务管理 — 标准化与差异化并存

系统依据国家规定,在汛期和非汛期按不同频率为不同责任人下发巡查任务,实现巡查工作的标准化、差异化和智能化管理。

八大巡查类型与智能频率调节 挡水建筑物巡查 泄水建筑物巡查 放水建筑物巡查 金属结构与电气设备 应急物资巡查 库区巡查 消防安全隐患排查 有限空间隐患排查 系统根据规则与时间自动调节巡查任务频率(汛期/非汛期、责任人级别等)
智能巡查路线规划 起点 拍照点1 拍照点2 物资拍照点 拍照点4 拍照点5 终点 说明:系统根据每个水库实际情况设置巡查路线、拍照打卡点位和内容,支持移动端执行。
系统任务列表

系统任务管理界面

任务路线

任务路线规划展示

移动端任务列表

移动端任务列表界面

移动端任务地图

移动端任务地图导航

五、应急巡查与预警 — 快速响应机制

在大雨等特殊天气或紧急情况下,市级管理部门可手动指定巡查任务,实现2小时内快速响应,为应对突发情况提供及时有效的保障。

应急巡查特点与触发条件 条件触发机制 暴雨预警 水位预警 地震预警 ... 其他条件 应急巡查特点 手动指定 或条件触发 指定完成时间 单独统计进度 指定巡查线路 及区域范围 快速响应 机制 系统自动监测触发条件,实现应急巡查任务的智能化分配与执行
应急任务模板

应急任务模板管理

移动端应急预警

移动端应急预警筛选界面

移动端应急任务

移动端应急任务处理

六、物资管理与应急调度 — 精细化管理

系统对水库应急物资进行全面统计和管理,支持相邻区域物资统筹调配,为应急处理提供充分的物资保障和调度支持。

应急抢险工具 锄头、铁镐、铁锹、大锤 斧头、电锯、切割机 千斤顶、编织袋、麻袋 铅丝笼、救生衣、救生圈 安全警示带、手摇警报器 机械设备 挖掘机、推土机、装载机 自卸汽车、水泵、抽水机 发电机、柴油发电机 电焊机、电瓶充电器 对讲机、探照灯、大手电 建筑材料 水泥、砂石、钢筋 土工布、土工膜、防渗土工布 反滤土工布、铅丝笼 编织袋、麻袋、彩条布 电缆、铁丝、麻绳 救援装备与生活物资 安全帽、防护手套、反光背心 防尘口罩、雨衣、雨鞋、雨伞 帐篷、折叠床、棉被、棉大衣 应急食品、饮用水、急救物资 场地照明设备、其他必备物资 说明:每次修改物资数量,系统都会记录原因及人员,方便事后查询追溯。
智能调度与应急抢险队伍分布示意图 水库A 物资充足 可支援 水库B 物资紧缺 需支援 水库C 物资充足 可支援 水库D 物资紧缺 需支援 抢险队1 挖掘机2台 人员15人 抢险队2 推土机1台 人员12人 抢险队3 装载机1台 人员10人 抢险队4 水泵3台 人员8人 抢险队5 发电机2台 人员6人 抢险队6 电焊机1台 人员5人 抢险队7 对讲机10台 人员20人 抢险队8 探照灯5台 人员18人 物资支援 物资支援 抢险支援 抢险支援 智能调度:相邻水库物资统计 · 导航路径规划 · 到达时间计算 · 应急队伍联系 应急抢险队伍:位置分布 · 人员设备信息 · 联系方式 · 快速响应
系统物资管理

系统物资管理与调度界面

移动端物资管理

移动端物资管理界面

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