建設數字孿生流域是提升國家水安全保障能力的重要支撐

國家“十四五”新型基礎設施建設規劃提出，要推動大江大河大湖數字孿生、智慧化模擬和智能業務應用建設。黃河流域生態保護和高質量發展規劃綱要、長江三角洲區域一體化發展規劃綱要等，都對數字孿生流域建設提出了更加具體明確的要求。

響應水利部大力推進數字孿生流域建設的號召，按照需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力的要求，上海水利科技以數字化、網絡化、智能化為主線，與 IBM 以數字化場景、智慧化模擬、精準化決策為總體路徑，共同探索以數據與 AI 賦能的數字孿生水利工程建設。

借助車庫創新方法論，IBM 車庫創新團隊聯合 IBM客戶成功團隊，與水利科技通過設計思維工作坊，探索 IBM 大數據前沿技術賦能水利工程數字化建設提供的多維可能性。圍繞數字孿生、水利工程安全、質量控制的場景，進行深入共創。

場景一：水利樞紐工程安全模型

安全是工程建設的核心要素，圍繞數字孿生水利工程項目建設，水利科技與 IBM 車庫創新團隊（Client Engineering）聯合同濟大學土木工程專家，就水利部數字孿生建設要求進行多次研討。

依托實景三維模型和有限元計算模型作為數據模型資產，對大壩及其圍堰結構進行分析，通過采集和管理水利工程的多維監測數據，保持數字孿生水利工程與實體水利工程的同步性、交互性和融合性。基于 IBM Cloud Pak for Data，運用數據科學和機器學習算法，在傳統土木工程模型的基礎上實現數據模型優化和在線推演預測，實現結構變形預測及異常監測預警等實時應用。

從信息基礎建設、數據底板、模型庫、知識庫等能力建設，到聯動數據平臺的技術骨架，IBM車庫創新（Client Engineering）團隊與同濟大學土木工程專家，同水利科技共同勾畫了以有限元分析建模為基礎的大數據 AI 整體技術演進路線，最終服務于工程安全分析預警、綜合決策等上層業務應用，為實現水利樞紐工程安全模型的落地及優化提供切實落地的方案。

場景二：構建智慧大腦，提高工作效率

水利建設是一個龐大的工程，需要遵守嚴格的流程，需要嚴謹的科學理論做支撐。 各種類型的文檔及文本數據涉及到很多業領域：規章制度，標準，規范（如：水利水電工程設計規范，工程施工及驗收規范），技術規程，生產保證體系，監管要求，工程安全，質量管理，項目管理，工程監理，大壩安全監控，水利工程理論，各種公式等等。

這些信息的查詢，耗時耗力。尤其當工程人員在工地上時，特別困難。在 IBM 客戶成功團隊（CSM）的幫助下，通過使用 IBM CP4D 的Watson Discovery 解決方案,水利科技為工程人員提供了統一平臺，在一個整體視圖中搜索與訪問所需文檔信息。通過簡單關鍵字輸入，就可以實現從眾多非結構化文檔（如：PDF）中，信息的快速定位。從而，為水利科技帶來巨大便利，并且避免過度依賴人工經驗而造成的知識斷層。

IBM客戶成功團隊（CSM）同水利科技就此方案進行了深入的可行性驗證。利用機器學習模型輔助文檔分類和標注，為文檔提供建議。借助NLP 技術對非結構化數據進行分析，從文本中提取有效信息，幫助工程人員高效獲取知識，輔助水利工程建設智慧決策。

IBM將繼續與上海水利科技攜手共創，把 IBM 的前沿技術最大化體驗式的與客戶共享，共同推進數據賦能的 AI 建設之路。

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