擎数字之旗 亮明珠之“智”——明珠集团数字孪生三门峡...

擎数字之旗 亮明珠之“智”——明珠集团数字孪生三门峡水利枢纽工程建设与应用纪实

文丨王美欣 张哂昭

河汇百流，浪潮新起。数字赋能，明珠“智”变。

近年来，三门峡黄河明珠集团有限公司（以下简称明珠集团）以数字化、网络化、智能化为主线，以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径，开展数字孪生水利枢纽工程建设，为新阶段黄河流域水利高质量发展蓄势赋能。

“智慧大脑” 守护黄河安澜

怎样才能更好地掌握汛情和工程运行情况，做好防洪调度，确保黄河岁岁安澜，是明珠集团在建设数字孪生三门峡水利枢纽工程过程中一直思考的问题。

按照全河“一盘棋”思路谋局，明珠集团乘“数”而上，集群力、汇众智，服务于数字孪生黄河流域建设，发挥三门峡的关键作用，积极构建完成潼关至三门峡L2级数据底板，助力黄委建设完成了潼关至河口1100多平方千米统一的L2级数据底板，并建设完成数字孪生三门峡一期工程。

建设数字孪生三门峡水利枢纽工程，是通过数字化方式创建三门峡实体工程的孪生“双胞胎”虚拟动态仿真，借助历史数据、实时数据、算法模型等，模拟、验证、预测、控制三门峡枢纽工程的全生命周期。基于这样一个复刻、“鲜活”的虚拟孪生体，数字孪生三门峡围绕防洪调度、工程安全、孪生赋能等角度，从信息化基础设施、数据底板、数字孪生平台、应用软件等方面进行建设。

2023年6月，在三门峡枢纽防御大洪水演练现场，明珠集团水库调度部副经理王海军熟练地操作着三门峡防汛抗旱指挥调度决策系统，“现在进行预演，以超过1933年8月黄河发生的大型洪水为模拟背景，预报入库潼关站将出现百年一遇大洪水过程……”随着他点击鼠标，水库各项关键数值和实时画面出现在显示屏上。演示中，当前坝前水位、各防汛设施运行状况一目了然。同时，通过对枢纽在不同高程水位运行的模拟推演，直观地显示了洪水演进、淹没区域、工程险情等内容，为防汛会商和调度指挥提供准确的研判依据。

该系统还兼顾了枢纽运行实时信息、大坝监测、工程信息等功能，实现了三门峡库区淹没变化的动态展示，以及枢纽地貌、河网水系、设施设备等信息的直观显示，对每年的防汛工作发挥着重要作用。

“千里慧眼” 护航明珠安全

让枢纽工程运行管理更“聪明”、更便捷，也是明珠集团数字孪生平台建设的宗旨所在。

今天的黄河三门峡，无论是大坝监测、工程巡查、库区测量，都能实现“一键直达”，科技正在解锁这颗黄河“明珠”更多的未知与可能。

大坝安全是三门峡水利枢纽工程运行管理的工作核心，也是必守的安全底线。枢纽数十种监测项目，涉及近200个监测点位、5万组监测数据量级，串联组成了整个大坝的“身体脉络”。大坝安全监测数据涉及温度、坝体及坝基变形、坝基扬压力等一系列观测项目，数据繁多、测点分散。

“以往，仅靠人力观测，我们需要从坝底到坝顶，从两岸山体到下游钢桥，采集信息、校核数据，开展一次全面监测需长达一周的时间。”负责三门峡大坝观测工作的陈冬文说，“过去需要一周才能完成一整个周期的大坝安全监测，现在仅用几个小时就可完成观测并自动生成报告，紧急情况下重要监测点可在5分钟内完成一次应急监测，有效减轻了我们基层的负担。”

既能防住每场突发的洪水，又能管好坝体的每一部分。大坝安全监测信息管理系统好比赋能枢纽工程安全运行的“千里慧眼”。

在有序开展人工观测的基础上，数字孪生三门峡建设完成大坝主体建筑物及防汛关键机电设备（含金属结构）L3级BIM模型建设及工程基础数据、工程安全监测数据、业务数据融合工作。依托安全监测自动化系统，可实时关注每个监测点，实现了对枢纽建筑物的全覆盖监控，并及时发现和处置安全隐患。

“智能助手” 云端共同奋进

“您好，欢迎来到明珠集团，我是机器人小禹，现拥有智慧前端、知识交互、科普讲解等功能。请问有什么需要我帮助的吗？”明珠集团办公楼大厅内，小禹机器人正向来宾热情地打招呼。

“我们依托大数据分析、人工智能等技术，在原有调度系统的基础上，进一步开发了‘小禹智慧防汛系统’App及智慧机器人，让数字孪生三门峡水利枢纽工程更为广泛地普及和应用。”网信中心的赵帅说。

据了解，“小禹智慧防汛系统”App及智慧机器人基于语音识别、语义分析、大数据等人工智能技术构建，具备语音问答、综合查询、智能预警、智能分析等多项功能，可应用在三门峡水库防汛工作的多个业务环节。

围绕三门峡水库防汛调度管理业务需求，明珠集团依托大数据分析、人工智能等技术，整合已有监测信息，研发面向智能手机、智能机器人等移动终端，并具备语音交互、综合查询、智能预警、智能分析等功能的智慧防汛系统，为水库智慧运行管理提供支撑服务。

打开“小禹”App，可随时查阅三门峡水库及其上游相关站点水库水情、河道水情、雨情、工情等防汛特征指标，实现历史数据的综合检索和统计分析;智能预警子系统可对区域内降雨、水库及河道水位流量进行实时监控，实现超限告警、降雨预警等功能;智慧分析子系统可实现多站洪水演进、场次洪水分析等智慧分析，实现以数字赋能黄河防汛和水库调度运用的良好效果。

这位形神兼备、热情严谨的“小禹”不仅成为明珠集团防汛职工每天必看的应用软件，更是防汛工作中名副其实的“智能助手”。它不仅为职工防汛工作增添了两只巧手、一双慧眼，还为治黄工作增添了一颗智脑，与职工时刻相伴，共同奋战在防汛一线，为智慧防汛注入了新动能。

大河奔腾，新潮涌动。

从1957年“万里黄河第一坝”的先锋探索到新时代建设幸福河的奋斗征途，再到算法蓝海里的数字孪生，黄河明珠三门峡不断激发企业活力、重塑自身优势、加速创新创效，不断提升数字化、智能化水平，在质量、效率、动力上从治水奔向“智”水，为黄河流域生态保护和高质量发展提供有力的智慧支撑和发展驱动。

图片由明珠集团提供

北京
来源：澎湃新闻·澎湃号·政务