新華三智慧水利視覺(jué)解決方案：“AI+AR”雙引擎共繪水利治理新畫(huà)卷

當(dāng)前我國(guó)正處于主汛期，全國(guó)多地出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣，河湖水位持續(xù)上漲，防汛減災(zāi)進(jìn)入最緊張、最關(guān)鍵的時(shí)期。面對(duì)嚴(yán)峻的防汛形勢(shì)，需要密切關(guān)注水情變化，借助視頻為代表的水利監(jiān)測(cè)手段，從物理流域獲取全面、真實(shí)、客觀、動(dòng)態(tài)水利數(shù)據(jù)和信息，強(qiáng)化預(yù)報(bào)預(yù)警，做好動(dòng)態(tài)預(yù)演，為指揮調(diào)度提供科學(xué)全面預(yù)案。

“百路視頻十人管”

水利監(jiān)測(cè)質(zhì)效亟待提升

近年來(lái)，我國(guó)大力推進(jìn)智慧水利建設(shè)，水利部印發(fā)的《智慧水利建設(shè)頂層設(shè)計(jì)》要求構(gòu)建“天空地”一體化水利感知網(wǎng)，進(jìn)一步加密和優(yōu)化站網(wǎng)、強(qiáng)化遙感和視頻等監(jiān)測(cè)能力，大中型水利工程視頻管理實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)集控。

構(gòu)建數(shù)字化水利監(jiān)測(cè)與管理體系，不僅可以有效提升水利工程的建設(shè)效率，更能將防汛減災(zāi)、水資源保護(hù)、河道整治等工作從被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)，通過(guò)完善的預(yù)警機(jī)制和應(yīng)急指揮系統(tǒng)降低災(zāi)害影響，提升監(jiān)管效能，保障國(guó)家水安全。

然而，當(dāng)前水利監(jiān)測(cè)體系在數(shù)字化升級(jí)的進(jìn)程中，仍然面臨諸多難點(diǎn)。從平臺(tái)架構(gòu)上看，傳統(tǒng)水利視頻平臺(tái)資源共享程度低，導(dǎo)致“百路視頻十人管”，難以實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)集控;從智能算法及應(yīng)用上看，傳統(tǒng)平臺(tái)的AI算法及邊緣智能設(shè)備普及率較低，AR全景、視頻切片等高級(jí)應(yīng)用偏少，整個(gè)監(jiān)測(cè)體系亟需一次從頂層設(shè)計(jì)到業(yè)務(wù)場(chǎng)景應(yīng)用的全面升級(jí)。

構(gòu)建視頻集控管理平臺(tái)

“一路視頻百人用”

基于對(duì)水利視頻平臺(tái)監(jiān)管與分析需求的深入洞察，紫光股份旗下新華三集團(tuán)推出了新華三智慧水利視覺(jué)解決方案，以視頻集控管理平臺(tái)為基礎(chǔ)，以AI和AR技術(shù)為雙引擎，通過(guò)從視頻數(shù)據(jù)中提取有效信息進(jìn)行整理和分析，并將結(jié)果可視化呈現(xiàn)，與行業(yè)場(chǎng)景深度融合，幫助用戶建立感知、認(rèn)知、預(yù)知于一體的應(yīng)用體系。

視頻集控管理平臺(tái)是智慧水利視頻平臺(tái)的基礎(chǔ)，可以通過(guò)國(guó)標(biāo)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(GB28181協(xié)議)、onvif協(xié)議、主流sdk等方式，對(duì)物聯(lián)感知設(shè)備獲取的異構(gòu)視頻資源進(jìn)行匯聚共享和統(tǒng)一分發(fā)，并高效聯(lián)動(dòng)上下級(jí)視頻集控管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“一路視頻百人用”，有效提升各層級(jí)水利水務(wù)管理者的協(xié)同治理效能。

AI+AR動(dòng)態(tài)聯(lián)動(dòng)可視化

筑牢智慧水利安全堤

“AI+AR”雙擎中樞是智慧水利視頻平臺(tái)的核心動(dòng)力引擎，能夠?qū)Ξ惓顩r進(jìn)行智能識(shí)別、告警和AR實(shí)景展示，輔助相關(guān)部門及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患和科學(xué)決策。

其中，AI引擎集成了算法倉(cāng)庫(kù)、算法訓(xùn)練、算法應(yīng)用等內(nèi)容和能力，可以大幅提升平臺(tái)的智能監(jiān)管水平。例如，AI引擎可以利用算法倉(cāng)庫(kù)中的水尺識(shí)別算法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)河流水位情況，并結(jié)合天氣預(yù)報(bào)、歷史氣象數(shù)據(jù)等信息，運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)仿真推演出水位的上漲趨勢(shì)，一旦發(fā)現(xiàn)洪澇災(zāi)害隱患便會(huì)及時(shí)預(yù)警，通知相關(guān)人員啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，最大程度上減少災(zāi)害帶來(lái)的損失。

河湖四亂治理也是水利工作的難點(diǎn)之一，傳統(tǒng)人工巡查的方式成本高且時(shí)效性差。新華三水利視頻平臺(tái)的AI引擎可以利用漂浮物算法、垃圾堆放算法等，對(duì)河道漂浮物、河岸垃圾堆放、非法施工、采砂等異常狀況進(jìn)行智能識(shí)別，第一時(shí)間通知管理人員處理，及時(shí)制止破壞水資源的行為，守護(hù)人民群眾的用水安全。

在內(nèi)置豐富智能算法的基礎(chǔ)上，算法倉(cāng)庫(kù)兼容第三方廠家異構(gòu)算法，可以通過(guò)引入新算法不斷提升場(chǎng)景監(jiān)測(cè)的廣度和深度。同時(shí)，AI引擎還可對(duì)算法訓(xùn)練不斷進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、模型優(yōu)化、評(píng)估等，通過(guò)“自進(jìn)化”持續(xù)提高監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)性。

而AR引擎能夠通過(guò)標(biāo)簽管理、視頻聯(lián)動(dòng)等功能，將多維涉水信息融合并疊加在視頻場(chǎng)景進(jìn)行呈現(xiàn)，助力管理者高效決策。傳統(tǒng)的水利監(jiān)測(cè)設(shè)備大多只能提供視頻數(shù)據(jù)，發(fā)生異常狀況時(shí)，管理者缺乏對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的直觀了解。新華三智慧水利視頻平臺(tái)的AR引擎融合多種前端感知數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，以標(biāo)簽的形式實(shí)現(xiàn)各類涉水信息在AR實(shí)景云圖上基于精確坐標(biāo)位置的疊加，為管理者提供更加實(shí)用和靈活的一體化信息展示。

AR引擎在與水利現(xiàn)有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)對(duì)接后，可以在AR實(shí)景云圖上添加監(jiān)測(cè)資源部署位置的標(biāo)簽，展示其屬性和鏈接，并自動(dòng)獲取系統(tǒng)輸出的對(duì)比信息和報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)、河流、堤壩等視頻監(jiān)管資源的統(tǒng)一管理和應(yīng)用，幫助管理者統(tǒng)籌全局做出合理決策。

值得一提的是，河流是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，治理過(guò)程中跨流域、跨部門的聯(lián)防聯(lián)控十分關(guān)鍵。新華三智慧水利視覺(jué)解決方案則利用AI和AR技術(shù)的深度協(xié)同構(gòu)建全局視角，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)聯(lián)動(dòng)可視化，即AI引擎產(chǎn)生告警，AR引擎進(jìn)行告警信息、時(shí)空信息和視頻信息的融合呈現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位和告警聯(lián)動(dòng)流域上下游視頻，真正做到了高點(diǎn)掌控全局，局部精細(xì)管控。

例如，上游水利部門會(huì)通過(guò)平臺(tái)及時(shí)分享天氣預(yù)報(bào)、災(zāi)害預(yù)警、汛期提示等信息，下游部門據(jù)此進(jìn)行數(shù)據(jù)研判和分析，制定應(yīng)急預(yù)案。一旦上游發(fā)生水位告警，平臺(tái)會(huì)針對(duì)下游河岸人員進(jìn)入河道等情況，自動(dòng)產(chǎn)生伴隨式聯(lián)動(dòng)告警，從而減少災(zāi)害損失，確保人員生命安全。

創(chuàng)新成果加速落地轉(zhuǎn)化

賦能水利事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

目前，新華三集團(tuán)智慧水利視覺(jué)解決方案已在全國(guó)多地成功落地，依托一系列產(chǎn)品和服務(wù)創(chuàng)新助力各地水利治理提質(zhì)增效，持續(xù)激發(fā)治水新模式、新思路。新華三基于以Cloud OS、算法倉(cāng)庫(kù)為核心的AI視覺(jué)中樞系統(tǒng)，為甘肅省多個(gè)水利重大項(xiàng)目的視頻監(jiān)管系統(tǒng)構(gòu)建“一網(wǎng)、一云、一池、兩中心”的底層架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)管資源的共建共享，助力全國(guó)首個(gè)省級(jí)智慧水利EPC項(xiàng)目的實(shí)施。

AI視覺(jué)中樞系統(tǒng)通過(guò)建立全時(shí)段、全過(guò)程的智能感知體系，有效解決了重點(diǎn)河段監(jiān)管難、取證難的問(wèn)題，投入使用后，事件發(fā)現(xiàn)率大幅提升，水資源監(jiān)管效能持續(xù)改善。

伴隨新一代通信技術(shù)快速突破，以及智能終端設(shè)備的廣泛應(yīng)用，我國(guó)智慧水利發(fā)展迎來(lái)重要契機(jī)。新華三基于“AI+AR”雙引擎打造的智慧水利視覺(jué)解決方案，在級(jí)聯(lián)集控、智能算法、云邊協(xié)同、創(chuàng)新應(yīng)用等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全面突破，進(jìn)一步助力水源管護(hù)提質(zhì)增效，為我國(guó)水利現(xiàn)代化建設(shè)再添新利器。未來(lái)，新華三將持續(xù)依托“數(shù)字大腦”實(shí)現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)與水利水務(wù)行業(yè)場(chǎng)景的深度融合，助力提升我國(guó)水利綜合業(yè)務(wù)精細(xì)化管理和科學(xué)決策水平，全面提升國(guó)家水安全保障能力，推動(dòng)水利事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。