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智能驱动,精准调控:力控AI赋能流域防洪调度与优化

力控科技 2025-09-11
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智 能 驱 动  精 准 调 控

流域AI防洪优化调度系统

           赋能流域防洪调度与优化           





我国江河众多,水系复杂,为防治洪涝灾害,各大流域已基本建成包括水库、堤防、闸坝和分滞洪区在内的水利工程体系。然而,传统依赖人工经验和水文动力学模型的调度方式,在应对复杂条件时存在局限,难以精准预测极端天气下的水情变化,导致多工程协同困难、数据处理效率低下,加之防洪与兴利等多目标间的矛盾日益凸显,制约了流域防洪能力的进一步提升。


作为破解水利工程多目标约束难题的创新方案,力控流域AI防洪调度系统扮演着流域“智慧大脑”的角色。该系统依托云计算、大数据、AI算法等新一代信息技术,实现全局协同与优化,推动防洪调度“由经验驱动迈向智能决策”,“从单点工程调度升级为流域全局协同”,完成从“被动响应到主动防控”的根本转变。不仅提升了防洪减灾能力与智慧化水平,也为保障人民生命财产安全、优化水资源配置、支撑经济社会高质量发展提供了关键技术支持。





方案架构


方案以河道运行数据与AI技术为基础,构建了覆盖流域内多河道的优化调度系统。系统基于实际采集的运行数据,依托力控工业智能AI平台,实现单河道精准建模与流域内多河道防洪优化调度模型的构建,通过数字水利平台,实时展示全流域水情动态及AI模型预测结果,为调度决策提供直观的数据支持。





方案亮点


1.基于实际工况的单河道建模

方案基于数据驱动技术,通过采集河道实际运行数据,借助LSTM等机器学习算法,从历史数据中学习系统输入与输出之间的复杂映射关系,为单一河道构建可定期更新的智能水文模型,以适应动态变化的环境。


该模型能够模拟和预测在不同上游水库来水、降雨量及工程调度的条件下,河道的水位、流量等关键水文要素的动态变化过程,为流域内优化调度的实时决策与风险管控提供精准的数据支撑。



2.多河道多节制闸的优化调度

模型结合短期天气预报与水文预测数据,以运行安全及防洪配水为刚性约束,最小生态流量为柔性约束,构建综合优化目标函数。以多级闸门开度为决策变量,采用穷举法与遗传算法,对决策模型求解,得出流域内多河道多节制闸的最优调度方案,以及在此调度方案下的用户水量分配结果,在提升流域防洪能力的同时实现水资源优化配置。



3.灵活可控的运行模式

支持三种运行模式无缝切换,确保系统在安全可靠的前提下逐步向智能化升级。

  • 手动模式下保留人工操作权限,便于应急干预

  • 自动模式执行预设控制逻辑,实现基础自动化

  • 智能模式通过AI算法实时优化多节制闸组合,实现多闸门协同调控



4.零代码级的工业AI平台

平台提供高度可视化的交互界面、预置通用基础算法及工业预训练模型,支持工程师与运维人员以零代码方式快速构建、部署并管理单河道模型和水利调度优化模型(多河道多节制闸调度)。同时,用户也能通过平台管理AI模型,实现AI应用的可监控、可报警、可远控、可记录,保障优化调度系统的安全运行。


工业AI平台-单河道模型使用


工业AI平台-水利调度优化模型使用


5. 多源数据融合与智能决策的数字水利平台

平台整合“四预”功能,支撑贯穿“预报-预警-预演-预案”全流程的科学决策。


  • 预报:利用历史数据和先进的预测模型对未来一段时间内的水文情况(如洪水风险)做出科学预测,辅助制定预防措施。

  • 预警:当监测到异常情况或潜在风险时(如水位超出警戒线),系统能自动发出警告,通知相关人员采取行动,以减少灾害影响。

  • 预演:通过模拟不同情景下的应对方案效果,比如洪水发生时的疏散路线规划等,帮助优化应急响应策略。

  • 预案:基于上述分析结果,预先准备详细的行动计划,确保发生紧急情况时可以迅速有效地执行预案。


平台覆盖流域内多河道的水位、流量、水质及AI预测结果等多类数据,实现雨情、水情信息的自动采集、实时跟踪、安全报警与多维度分析,辅助管理者全面掌控流域运行状态。


数字水利平台





方案价值


  • 力控流域AI防洪优化调控系统方案融合工业AI与互联网技术,基于实时工况数据构建河道模型,实现联合优化调度,全面提升流域防洪与水资源调配能力;


  • 通过构建统筹防洪、供水、设备安全与生态流量等多重约束的水利优化调度模型,实现多河道、多节制闸的协同与全局优化,推动流域调度由单点经验决策向全域多目标协同智慧管理转型


  • 一体化、可视化工业AI平台,支持零代码构建、应用与管理流域内河道模型;


  • 调度中心依托大屏可视化技术,耦合降雨预报、河道水位、流量、水库蓄水量、闸门状态等多元实时数据与AI优化调度模型,赋能全域实现“实时可知、全程可控、全局优化”,有效支撑防洪与智能配水决策。





方案应用场景


方案可广泛应用于智慧水利工程、智慧排涝平台、水库群联合调度系统、水闸群智能控制系统及水资源管理中心等多个领域,全面提升水资源利用效率与管理智能化水平。








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