智慧水务系统模型平台：标准化、模块化、云服务的技术规范与应用

根据“标准化、模块化、云服务”的需求，智慧水务系统制定了模型平台开发、模型调用、共享和接口等技术规范。模型平台涵盖水利专业、智能识别、可视化和模拟仿真引擎四大类。

一、智慧水务专业模型包括机理分析、数理统计和混合模型三类：

机理分析模型：基于水循环规律，利用数学语言和方法描述物理流域要素及其关系的数学模型。例如，利用Navier-Stokes方程模拟河流或管道中的水流动行为，从而预测水流参数，为水利工程设计和优化提供支持。

数理统计模型：基于数理统计方法，从大量数据中挖掘要素关系并进行分析预测。例如，S-H模型利用降雨、土壤、土地利用等参数进行统计估算径流产生量，以支持水资源管理和洪水预测。

混合模型：将机理分析和数理统计相结合，形成系统化的数学模型。例如，水资源系统模型整合地下水、水文和水资源管理子模型，综合考虑自然和人为因素，为水资源管理和水灾风险评估提供决策支持。

水利专业模型涵盖了水文、水力学、水质、水资源、洪水、地下水、水土保持、泥沙动力学、水利工程安全等方面。

二、AI智能识别技术是指运用人工智能和机器学习手段来处理水利数据，分析遥感图像、视频信息以及语音数据，以实现对水文和水资源的自动识别、分类、预测或优化。借助遥感技术，可以获取水利工程区域的高清影像，识别水体、河流、湖泊、水库等水域信息。视频数据分析则可以提取关键帧中的重要信息，例如水位变化、洪水范围等，为洪水预测和水位监测提供支持。语音数据分析则可以用来监测水利设施的运行状态，例如利用语音识别模型来监控水泵、阀门等设备的工作情况。

三、可视化模型涵盖自然背景、流场动态、水利工程以及水利机电设备等，通过可视化技术来展示水利场景的不同应用。自然背景部分包括河流、湖泊、地下水体、植被及建筑物等，通过这些模型可以展示流域的地形、土地利用和植被覆盖情况，有助于分析地貌特征和水文气象条件。流场动态模型主要涵盖水流、泥沙运动、潮汐和台风等，利用计算流体力学技术来模拟水流在水利工程中的动态状态，展示速度、流向和压力等。水利工程模型涉及水库、水闸、堤坝、水电站、泵站和灌区等，使用CAD软件和三维建模技术来展示工程结构和功能布局。水务机电设备模型包括水泵、启闭机和闸门等，通过三维建模和动画技术来展示设备的结构、工作原理和运行状态。

四、模拟仿真引擎基于数据底板，通过虚拟现实、增强现实、混合现实和全息现实等技术，实现数字孪生流域与物理流域的同步仿真，包括模型管理、场景配置和模拟仿真等功能。

中交路桥科技是大型智慧水务公司，其基安云智慧水务系统平台包括IOT平台、大数据平台、AI平台和数字孪生平台，分别提供可赋能智慧城市水务治理所需的感能、数能、算能和图能四大能力，实现智慧市政全场景、全周期数据融合应用，为实现城市精细治理提供数字底座。其使用对象不仅仅局限于水厂管理者，对于水务工作决策者、水管维护员、营收业务员与用户均适用，该系统集数据采集与监控、管网巡线、管线布控、供水综合运营调度、供水漏损控制、营收收费等于一体，助力水利发展。