11月14日至15日,第五屆“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽總決賽在深圳舉辦。山東聯(lián)通聯(lián)合山東省水利廳申報的《5G+北斗融合數(shù)字孿生賦能山東水利安瀾》項目獲得全國賽總決賽一等獎,并作為優(yōu)秀案例在11月16日舉辦的2022年中國5G發(fā)展大會上展出。
近年來,氣候異常、極端天氣事件多發(fā)頻發(fā)。降水時空分布嚴(yán)重不均,多地雨量頻創(chuàng)紀(jì)錄。水庫承擔(dān)著防洪、灌溉、供水和生態(tài)等多重功能,是保障地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。山東省現(xiàn)有小型水庫5200余座,水庫大多修建于上世紀(jì)50-70年代,信息化水平還存在薄弱環(huán)節(jié)。山東省水利廳與山東聯(lián)通、中科院空天院以小型水庫雨水工情自動測報項目為基礎(chǔ)進(jìn)行申報,共同打造“5G+北斗融合數(shù)字孿生”方案并應(yīng)用于山東水庫管理。項目覆蓋1031座小型水庫,占全省水庫數(shù)量的1/5。
該項目創(chuàng)新性地利用5G融合北斗衛(wèi)星、低空遙感網(wǎng)和地面?zhèn)鞲芯W(wǎng),加上人工手持終端和智能監(jiān)測設(shè)備,打造空天地人機(jī)一體化的全面感知體系。在空間領(lǐng)域,綜合運用5G+北斗GNSS監(jiān)測等技術(shù),實現(xiàn)水庫群高效精準(zhǔn)監(jiān)測的能力。此外,在5G網(wǎng)絡(luò)下,無人機(jī)飛行范圍進(jìn)一步拓寬,飛行半徑也明顯擴(kuò)大,從而獲得更全面的視野,超視距遠(yuǎn)程控制能力在無人機(jī)單架次飛行中獲得更長、更全的河段監(jiān)測數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)采集效率進(jìn)一步得到提升。并且通過5G MEC實現(xiàn)了巡檢視頻的AI人工智能識別。在時間領(lǐng)域,項目采用5G+北斗授時技術(shù),授時精度達(dá)到了10納秒的量級,為全省水利一張網(wǎng)提供統(tǒng)一時間基準(zhǔn)。
項目實施過程中,中國聯(lián)通自主研發(fā)的水利行業(yè)專用5G智能融合網(wǎng)關(guān),在實時、準(zhǔn)確、可靠地展示水庫的實時運行狀態(tài)方面發(fā)揮了重要作用。該網(wǎng)關(guān)接口協(xié)議適用全要素統(tǒng)一接入的報文規(guī)約,提供邊緣計算能力,內(nèi)置40余種模型算法,包括雨水情、壩體安全、監(jiān)控視頻等全場景;可將采集到的數(shù)據(jù)與外部數(shù)據(jù)實時、準(zhǔn)確地同步至數(shù)字孿生平臺,實現(xiàn)物理水庫到數(shù)字水庫的精準(zhǔn)映射。
與此同時,該項目依托大數(shù)據(jù)、AI等創(chuàng)新技術(shù),通過對天氣等因素的分析模擬不同情況下的水位、庫容、泄洪量等關(guān)鍵數(shù)據(jù),并在北斗衛(wèi)星地圖上繪制汛情來臨時的群眾撤離路線,服務(wù)于水利行業(yè)“預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案”的四預(yù)應(yīng)用體系,讓流域防洪的智能決策成為了可能。
《5G+北斗融合數(shù)字孿生賦能山東水利安瀾》項目是綻放杯舉辦五屆以來,首個在全國總決賽獲得一等獎的水利項目,彌補(bǔ)了水利領(lǐng)域5G典型標(biāo)桿應(yīng)用的空白,標(biāo)志著5G+北斗融合技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用體系在水利領(lǐng)域的應(yīng)用得到了社會和行業(yè)的認(rèn)可,也為下一步5G數(shù)字水利的深度融合提供了思路及經(jīng)驗。