數(shù)字孿生系統(tǒng)守護(hù)113公里“地下水動(dòng)脈”
□本報(bào)通訊員 蔡杭吉
自千島湖出發(fā)，一條全長(zhǎng)113公里的封閉式人工地下隧洞，跨越浙江省建德市、桐廬縣、富陽區(qū)等區(qū)域，終抵閑林水庫，構(gòu)成杭州市重要的原水供應(yīng)通道。自2019年正式通水以來，依托數(shù)字孿生系統(tǒng)，千島湖配水工程已累計(jì)穩(wěn)定輸送優(yōu)質(zhì)水源超50億立方米。
作為跨越多地的水利工程，千島湖配水工程要克服長(zhǎng)距離輸水帶來的水質(zhì)保障、安全防控與設(shè)備運(yùn)維等多重挑戰(zhàn)。為此，工程管理單位通過三維建模與無人機(jī)航拍地形測(cè)繪，并創(chuàng)新引入游戲引擎技術(shù)，成功構(gòu)建千島湖配水工程數(shù)字孿生系統(tǒng)。
在調(diào)度監(jiān)控方面，千島湖配水工程數(shù)字孿生系統(tǒng)整合水質(zhì)、水位、水量三大在線監(jiān)測(cè)模塊。在金竹牌進(jìn)水口、沿線分水口及閑林水庫取水口，管理單位布設(shè)氨氮、總磷總氮、高錳酸鹽指數(shù)等水質(zhì)分析設(shè)備；在10個(gè)關(guān)鍵閘閥部位布置在線監(jiān)測(cè)設(shè)備和水位在線監(jiān)測(cè)設(shè)備；在重點(diǎn)點(diǎn)位安裝4至8聲路超聲波流量計(jì)，保障供水計(jì)劃精準(zhǔn)實(shí)施。
在工程安全管理方面，千島湖配水工程數(shù)字孿生系統(tǒng)以雙重預(yù)防體系為載體，綜合評(píng)估設(shè)備重要性、點(diǎn)位（區(qū)域）風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)等情況，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)計(jì)算與等級(jí)劃分。系統(tǒng)將各點(diǎn)位風(fēng)險(xiǎn)以紅、黃、橙、藍(lán)四色直觀展示在大屏幕上，同步聯(lián)動(dòng)工單下發(fā)與遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控，有效降低安全事故發(fā)生概率。
針對(duì)近年來頻發(fā)的無人機(jī)“黑飛”事件，千島湖配水工程數(shù)字孿生系統(tǒng)在金竹牌進(jìn)水口、閑林水庫取水口布下“防控網(wǎng)”，在金竹牌進(jìn)水口安裝無線電偵測(cè)與全向干擾設(shè)備，通過無線電頻率掃描識(shí)別非法無人機(jī)，再以電磁干擾阻斷其遙控、圖傳與導(dǎo)航鏈路，實(shí)現(xiàn)迫降或驅(qū)離；在閑林水庫取水口配備無線電偵測(cè)與定位干擾設(shè)備，依托信號(hào)時(shí)差定位無人機(jī)飛手及飛行軌跡，結(jié)合定向電磁干擾精準(zhǔn)處置。
借助AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）攝像頭技術(shù)，千島湖配水工程數(shù)字孿生系統(tǒng)在配水工程金竹牌進(jìn)水口、閑林能源回收電站，部署兩套AR實(shí)景監(jiān)控系統(tǒng)，構(gòu)建“全景一張圖”指揮模式。通過AR攝像頭，管理人員將設(shè)備名稱、實(shí)時(shí)狀態(tài)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等信息直接疊加在實(shí)景畫面中，無須抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，就能通過“動(dòng)態(tài)視頻巡邏”掌握全線情況，大幅度提升指揮效率。
未來，隨著數(shù)據(jù)中臺(tái)、原水知識(shí)庫平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)安全體系等子項(xiàng)目的全面建成，這條113公里的“地下水動(dòng)脈”將更加智能與安全。
來源：中國(guó)水利報(bào) 2025年11月20日
作者：蔡杭吉
責(zé)任編輯：王瑜
