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新华三智慧水利视觉解决方案:“AI+AR”双引擎共绘水利治理新画卷

【发布时间:2022-08-03】

当前我国正处于主汛期,全国多地出现强降雨天气,河湖水位持续上涨,防汛减灾进入最紧张、最关键的时期。面对严峻的防汛形势,需要密切关注水情变化,借助视频为代表的水利监测手段,从物理流域获取全面、真实、客观、动态水利数据和信息,强化预报预警,做好动态预演,为指挥调度提供科学全面预案。

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百路视频十人管”

水利监测质效亟待提升

近年来,我国大力推进智慧水利建设,水利部印发的《智慧水利建设顶层设计》要求构建“天空地”一体化水利感知网,进一步加密和优化站网、强化遥感和视频等监测能力,大中型水利工程视频管理实现级联集控。

构建数字化水利监测与管理体系,不仅可以有效提升水利工程的建设效率,更能将防汛减灾、水资源保护、河道整治等工作从被动转为主动,通过完善的预警机制和应急指挥系统降低灾害影响,提升监管效能,保障国家水安全。

然而,当前水利监测体系在数字化升级的进程中,仍然面临诸多难点。从平台架构上看,传统水利视频平台资源共享程度低,导致“百路视频十人管”,难以实现级联集控;从智能算法及应用上看,传统平台的AI算法及边缘智能设备普及率较低,AR全景、视频切片等高级应用偏少,整个监测体系亟需一次从顶层设计到业务场景应用的全面升级。

构建视频集控管理平台

一路视频百人用”

基于对水利视频平台监管与分析需求的深入洞察,紫光股份旗下新华三集团推出了新华三智慧水利视觉解决方案,以视频集控管理平台为基础,以AI和AR技术为双引擎,通过从视频数据中提取有效信息进行整理和分析,并将结果可视化呈现,与行业场景深度融合,帮助用户建立感知、认知、预知于一体的应用体系。

视频集控管理平台是智慧水利视频平台的基础,可以通过国标联网网关(GB28181协议)、onvif协议、主流sdk等方式,对物联感知设备获取的异构视频资源进行汇聚共享和统一分发,并高效联动上下级视频集控管理平台,实现“一路视频百人用”,有效提升各层级水利水务管理者的协同治理效能。

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AI+AR动态联动可视化

筑牢智慧水利安全堤

“AI+AR”双擎中枢是智慧水利视频平台的核心动力引擎,能够对异常状况进行智能识别、告警和AR实景展示,辅助相关部门及时发现隐患和科学决策。

其中,AI引擎集成了算法仓库、算法训练、算法应用等内容和能力,可以大幅提升平台的智能监管水平。例如,AI引擎可以利用算法仓库中的水尺识别算法实时监测河流水位情况,并结合天气预报、历史气象数据等信息,运用数字孪生技术仿真推演出水位的上涨趋势,一旦发现洪涝灾害隐患便会及时预警,通知相关人员启动应急预案,最大程度上减少灾害带来的损失。

河湖四乱治理也是水利工作的难点之一,传统人工巡查的方式成本高且时效性差。新华三水利视频平台的AI引擎可以利用漂浮物算法、垃圾堆放算法等,对河道漂浮物、河岸垃圾堆放、非法施工、采砂等异常状况进行智能识别,第一时间通知管理人员处理,及时制止破坏水资源的行为,守护人民群众的用水安全。

在内置丰富智能算法的基础上,算法仓库兼容第三方厂家异构算法,可以通过引入新算法不断提升场景监测的广度和深度。同时,AI引擎还可对算法训练不断进行数据清洗、模型优化、评估等,通过“自进化”持续提高监测精准性。

而AR引擎能够通过标签管理、视频联动等功能,将多维涉水信息融合并叠加在视频场景进行呈现,助力管理者高效决策。传统的水利监测设备大多只能提供视频数据,发生异常状况时,管理者缺乏对现场环境的直观了解。新华三智慧水利视频平台的AR引擎融合多种前端感知数据和业务数据,以标签的形式实现各类涉水信息在AR实景云图上基于精确坐标位置的叠加,为管理者提供更加实用和灵活的一体化信息展示。

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AR引擎在与水利现有的业务系统及数据对接后,可以在AR实景云图上添加监测资源部署位置的标签,展示其属性和链接,并自动获取系统输出的对比信息和报警信息,实现对水库、河流、堤坝等视频监管资源的统一管理和应用,帮助管理者统筹全局做出合理决策。

值得一提的是,河流是一个完整的生态系统,治理过程中跨流域、跨部门的联防联控十分关键。新华三智慧水利视觉解决方案则利用AI和AR技术的深度协同构建全局视角,实现动态联动可视化,即AI引擎产生告警,AR引擎进行告警信息、时空信息和视频信息的融合呈现,从而实现精准定位和告警联动流域上下游视频,真正做到了高点掌控全局,局部精细管控。

例如,上游水利部门会通过平台及时分享天气预报、灾害预警、汛期提示等信息,下游部门据此进行数据研判和分析,制定应急预案。一旦上游发生水位告警,平台会针对下游河岸人员进入河道等情况,自动产生伴随式联动告警,从而减少灾害损失,确保人员生命安全。

创新成果加速落地转化

赋能水利事业高质量发展

目前,新华三集团智慧水利视觉解决方案已在全国多地成功落地,依托一系列产品和服务创新助力各地水利治理提质增效,持续激发治水新模式、新思路。新华三基于以Cloud OS、算法仓库为核心的AI视觉中枢系统,为甘肃省多个水利重大项目的视频监管系统构建“一网、一云、一池、两中心”的底层架构,实现视频监管资源的共建共享,助力全国首个省级智慧水利EPC项目的实施。

AI视觉中枢系统通过建立全时段、全过程的智能感知体系,有效解决了重点河段监管难、取证难的问题,投入使用后,事件发现率大幅提升,水资源监管效能持续改善。

伴随新一代通信技术快速突破,以及智能终端设备的广泛应用,我国智慧水利发展迎来重要契机。新华三基于“AI+AR”双引擎打造的智慧水利视觉解决方案,在级联集控、智能算法、云边协同、创新应用等领域实现全面突破,进一步助力水源管护提质增效,为我国水利现代化建设再添新利器。未来,新华三将持续依托“数字大脑”实现数字化技术与水利水务行业场景的深度融合,助力提升我国水利综合业务精细化管理和科学决策水平,全面提升国家水安全保障能力,推动水利事业高质量发展。

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