DB34T 4698-2024 數(shù)字孿生灌區(qū)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則　

34DB34/T4698—2024數(shù)字孿生灌區(qū)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則Technicalguidelinesfortheconstructionofdigitaltwinirrigationdistricts2024-01-11發(fā)布2024-02-11實(shí)施安徽省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布I 9 1GB/T28418土壤水分（墑情）監(jiān)測(cè)GB/T28570水輪發(fā)電機(jī)組狀態(tài)在線GB/T33113水資源管理信息GB/T37391可編程序控制器的JB/T8735.2額定電壓450/750V及以下橡皮絕緣軟線和軟電纜23網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行維護(hù)其他授權(quán)用戶(hù)水行政主管部門(mén)灌區(qū)管理單位其他授權(quán)用戶(hù)水行政主管部門(mén)灌區(qū)管理單位農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城鄉(xiāng)供水用水戶(hù)水費(fèi)管理用水計(jì)量工程管理水旱災(zāi)害防御……灌區(qū)一張圖配水調(diào)度水費(fèi)管理用水計(jì)量工程管理水旱災(zāi)害防御……灌區(qū)一張圖配水調(diào)度數(shù)字孿生平臺(tái)模型庫(kù)灌區(qū)專(zhuān)題模型模型庫(kù)灌區(qū)專(zhuān)題模型智能識(shí)別模型可視化模型知識(shí)庫(kù)預(yù)報(bào)方案業(yè)務(wù)規(guī)則歷史場(chǎng)景知識(shí)庫(kù)預(yù)報(bào)方案業(yè)務(wù)規(guī)則歷史場(chǎng)景水利對(duì)象關(guān)聯(lián)關(guān)系調(diào)度方案數(shù)據(jù)底板基礎(chǔ)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)地理空間數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)行政管理數(shù)據(jù)感知體系工情水情農(nóng)情輸配水氣象視頻…控制體系感知體系工情水情農(nóng)情輸配水氣象視頻…?。ㄒ┧牛ㄍ耍┧ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)調(diào)度中心支撐體系通信網(wǎng)絡(luò)調(diào)度中心應(yīng)用支撐平臺(tái)計(jì)算存儲(chǔ)水源工程灌溉排水工程體系灌溉區(qū)域作物種植結(jié)構(gòu)主要用水戶(hù)…5.2.1.1應(yīng)在主要?。ㄒ┧?、配水口、分水口、排（退）水口、用水管理分界點(diǎn)等用水計(jì)量斷面式測(cè)流、走航式ADCP（AcousticDopplerCurrentProfilers，聲學(xué)多普勒流速剖面儀）測(cè)％；45.2.2.2工程運(yùn)行信息應(yīng)監(jiān)測(cè)閘（閥）門(mén)開(kāi)度、荷載、過(guò)流量、啟閉時(shí)間，泵站運(yùn)行5.2.2.3工程安全信息應(yīng)監(jiān)測(cè)水庫(kù)大壩、渠道及渠系建筑物（重點(diǎn)監(jiān)測(cè)高邊坡、高填5.2.2.4可采用儀器設(shè)備監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)視、水下探傷儀檢測(cè)、無(wú)人航空器巡航、人工巡查等方式進(jìn)行5.2.3.1農(nóng)情信息宜包括種植結(jié)構(gòu)、播種日期、物候期、作物需耗水、灌溉面積、土壤墑情或田間水123456755.3.1.1灌區(qū)控制體系宜涵蓋取(引)水、輸配水、排(退)水控制系統(tǒng)和田間灌溉控制系統(tǒng)。5.3.1.2控制系統(tǒng)宜配置RTU(RemoteTerminalUnit,遠(yuǎn)程終端單元)和PLC(ProgrammableLogicController,可編程邏輯控制器),具備遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)地控65.4.3.1應(yīng)建設(shè)測(cè)站與分中心（或中心）、分中心與中心之間的通信網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)充分考慮信息的分級(jí)存5.4.3.3實(shí)施自動(dòng)控制的取水閘、涉及群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的泄洪閘、關(guān)鍵的節(jié)制閘與分水閘宜采用控5.4.3.4信息傳輸通信設(shè)備及其附屬設(shè)施宜包括微波通信設(shè)備、衛(wèi)星通信設(shè)備、光纖傳輸設(shè)備、程控5.4.4.3基礎(chǔ)計(jì)算與存儲(chǔ)應(yīng)包含服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等軟硬件，并預(yù)留冗余和發(fā)5.4.4.4宜根據(jù)數(shù)字孿生灌區(qū)的智能識(shí)別模型訓(xùn)練、知識(shí)學(xué)習(xí)推理等計(jì)算需求，配備人工智能計(jì)算資5.4.5.1調(diào)度指揮中心可包括會(huì)商中心、通信機(jī)房、安全設(shè)施等，宜具備集中控制5.4.5.2通信機(jī)房應(yīng)考慮溫度、濕度、通風(fēng)、電磁場(chǎng)干擾、防水、防靜電、消防等的適應(yīng)性要求和可7型）、DOM（DigitalOrthophotoMap，數(shù)字正射影像）、TDOM（TrueDigitalOrtho8b)同構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)之間宜采用數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)交換方式，異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)之間宜采用數(shù)據(jù)交換服務(wù)系統(tǒng)交換b)自然背景可視化模型構(gòu)建對(duì)象宜包括地理場(chǎng)景（DEM、DOM等）、地物實(shí)體（水系、植）；95.5.3.2預(yù)報(bào)方案知識(shí)庫(kù)宜包括來(lái)水預(yù)報(bào)、需水預(yù)測(cè)、暴雨預(yù)報(bào)、洪水預(yù)報(bào)、干旱預(yù)報(bào)等模型優(yōu)選及5.5.3.3業(yè)務(wù)規(guī)則知識(shí)庫(kù)宜包括水資源調(diào)配、灌溉制度擬定、水旱災(zāi)害防御、安全運(yùn)行監(jiān)控等業(yè)務(wù)的5.6.1.1業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)宜包括用水計(jì)量、水費(fèi)管理、工程管理5.6.1.2可結(jié)合灌區(qū)專(zhuān)題模型，融合氣象及來(lái)水預(yù)報(bào)、流域及工程實(shí)時(shí)雨水情、工程5.6.2業(yè)務(wù)應(yīng)用5.6.2.2水費(fèi)管理系統(tǒng)，宜具有用水戶(hù)管理、用水協(xié)會(huì)管理、用水量公示、水價(jià)設(shè)置、水費(fèi)計(jì)算、水5.6.2.4配水調(diào)度系統(tǒng)，宜具有需水分析（需水計(jì)劃上報(bào)）、可供水分析、水資源平衡分析、配水計(jì)c)根據(jù)水資源配置方案自動(dòng)生成閘/閥等調(diào)度節(jié)點(diǎn)的調(diào)度預(yù)案1①多泥河道上的水閘，如閘上最高水位因河床淤積抬高，超過(guò)規(guī)定運(yùn)用參數(shù)時(shí)，應(yīng)停止使用，并②利用渾水灌溉的引水閘，充分利用沙峰時(shí)機(jī)，有計(jì)劃地進(jìn)行淤灌，如泥沙粒徑較大，含沙量過(guò)高，易造成灌溉渠系淤積，應(yīng)先及時(shí)關(guān)閉閘③當(dāng)來(lái)水水質(zhì)不能滿(mǎn)足用水單位要求時(shí)，按上級(jí)部門(mén)指令減少引水流23⑤渠段或者渠系建筑物樞紐的退水閘、排冰閘，按工程設(shè)計(jì)設(shè)定的運(yùn)行調(diào)度原則和水情、冰情等渠（溝）道名稱(chēng)、代碼、經(jīng)緯度、位置、類(lèi)別線路區(qū)、工程范圍受水區(qū)、輸水干線總長(zhǎng)度、輸水支線總長(zhǎng)度、設(shè)計(jì)年引水量、引調(diào)水方1基于框架式流速儀的明渠測(cè)流水力仿真數(shù)儀主要技術(shù)指標(biāo)有旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)直徑、起動(dòng)流速、測(cè)速范圍、最小工作水深及觸點(diǎn)容量等，常用流（2）流速儀的檢定/校準(zhǔn)誤差技術(shù)指標(biāo)：針對(duì)比對(duì)項(xiàng)目的重要程度不同，框架式流速儀法應(yīng)選用適用于灌區(qū)測(cè)、灌區(qū)渠2泵站實(shí)時(shí)在線算法，求解速度快，求解結(jié)果可直接與泵站SCADA系臺(tái)部署，支持Linux、Windows以及國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)，支持國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)模型適用于葉片角度可調(diào)、不可調(diào)流泵站，也頻、變頻離心泵站，還適用于變揚(yáng)程泵站的優(yōu)3灌區(qū)輸配水網(wǎng)實(shí)時(shí)交互式仿程，實(shí)現(xiàn)渠道/管道水動(dòng)力學(xué)仿真、實(shí)時(shí)交互式仿真(人工/控制算法)、洪水淹沒(méi)推演、調(diào)度預(yù)案的推演模型采用C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)并提供API接口，示范案例10d的渠道/管道運(yùn)行控制過(guò)程和地表水運(yùn)動(dòng)模型適用于水庫(kù)-渠系/溝網(wǎng)-農(nóng)田/排水區(qū)混合的灌區(qū)渠道/管道系統(tǒng)供水及防汛調(diào)度預(yù)演、泄露風(fēng)險(xiǎn)辨快速。提供API接口，可與第三臺(tái)部署，支持Linux、Windows以及國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)，支持國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)模型適用于灌排兩用渠系或單灌單網(wǎng)，供水和防汛調(diào)度預(yù)4基于短期與中長(zhǎng)期集合天氣預(yù)報(bào)的實(shí)時(shí)灌溉決策預(yù)報(bào)模型間水位/墑情動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)而預(yù)測(cè)田間排水與指導(dǎo)項(xiàng)目區(qū)科學(xué)灌溉；中長(zhǎng)期能夠預(yù)測(cè)未來(lái)田間水位/墑情（2）模型交互：通過(guò)API形式進(jìn)該模型需要應(yīng)用于具有（水田）或監(jiān)測(cè)的田區(qū)域5灌區(qū)高精度旱情監(jiān)測(cè)與智能常、輕度旱情、中度旱情、重度適用大中小型灌區(qū)旱情監(jiān)測(cè)與短中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)預(yù)警6中長(zhǎng)期來(lái)水預(yù)法實(shí)現(xiàn)了對(duì)灌區(qū)骨干水源中長(zhǎng)期來(lái)水總量及來(lái)水過(guò)相似年法主要是根據(jù)氣象預(yù)報(bào)中長(zhǎng)期概率預(yù)測(cè)成果周期均值疊加法利用長(zhǎng)系列來(lái)水量資料進(jìn)行歷史周回歸分析主要研究“降雨~來(lái)水量”之間的關(guān)系，通（2）來(lái)水量模擬確定性系數(shù)在求模型適合于骨干水源為區(qū)，尤其是已具備30量、徑流量系列資料的7灌區(qū)水資源配該模型包含了“來(lái)水-需水-配水-調(diào)水”子模型。模灌區(qū)來(lái)水預(yù)報(bào)、需水預(yù)算。與實(shí)測(cè)徑流過(guò)程相比，中長(zhǎng)三維界面上模擬仿真配水調(diào)度結(jié)果測(cè)、水資源配置、渠道8灌區(qū)渠系優(yōu)化的灌溉方式，通過(guò)合理的分組讓灌區(qū)管理員操作方模型在簸箕李灌區(qū)2022年冬灌配水流量、配水開(kāi)始時(shí)間、配水道的配水流量平均提高了16%,整個(gè)灌區(qū)的配水周期縮短了8.2%適用于明渠灌溉灌區(qū)的渠系配水方9明渠灌溉配水全渠系智能控對(duì)多輸入多輸出的控制系統(tǒng)建立二次型函數(shù)的性能模型提供API接口，可嵌入或集成到灌區(qū)已有的灌溉（1）節(jié)水：節(jié)水率>8%;（4）高效：聯(lián)合控制閘門(mén)，30-適合我國(guó)大干狀、樹(shù)狀梯弧形等多種斷面形狀灌區(qū)渠系/溝網(wǎng)閘/泵群優(yōu)模型適用于有側(cè)向洪水入渠的灌區(qū)渠道供水調(diào)度管快速。提供API接口，可與第三模型適用于灌排兩用水網(wǎng)，以及單灌單排渠系溝網(wǎng)閘群和泵站群聯(lián)合調(diào)度預(yù)案編制及國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)，支持國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)基于多源數(shù)據(jù)融合的灌區(qū)水稻需水預(yù)測(cè)及90％，農(nóng)田灌溉面積識(shí)別誤差小于8%;（2）作物需水預(yù)報(bào)精度在80%適用于灌區(qū)種植結(jié)構(gòu)提取、灌溉面積識(shí)別、需水預(yù)測(cè)和灌數(shù)字孿生灌區(qū)AI視頻識(shí)別模型渠系/溝網(wǎng)等水域、建筑物、入侵人員等實(shí)時(shí)狀態(tài)視模型采用C++/Python/Java等語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，可提供智能識(shí)別響應(yīng)時(shí)間為