新華三智慧水利視覺解決方案：“AI+AR”雙引擎共繪水利治理新畫卷

當前我國正處于主汛期，全國多地出現(xiàn)強降雨天氣，河湖水位持續(xù)上漲，防汛減災(zāi)進入最緊張、最關(guān)鍵的時期。面對嚴峻的防汛形勢，需要密切關(guān)注水情變化，借助視頻為代表的水利監(jiān)測手段，從物理流域獲取全面、真實、客觀、動態(tài)水利數(shù)據(jù)和信息，強化預(yù)報預(yù)警，做好動態(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)測質(zhì)效亟待提升

近年來，我國大力推進智慧水利建設(shè)，水利部印發(fā)的《智慧水利建設(shè)頂層設(shè)計》要求構(gòu)建“天空地”一體化水利感知網(wǎng)，進一步加密和優(yōu)化站網(wǎng)、強化遙感和視頻等監(jiān)測能力，大中型水利工程視頻管理實現(xiàn)級聯(lián)集控。

構(gòu)建數(shù)字化水利監(jiān)測與管理體系，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、河道整治等工作從被動轉(zhuǎn)為主動，通過完善的預(yù)警機制和應(yīng)急指揮系統(tǒng)降低災(zāi)害影響，提升監(jiān)管效能，保障國家水安全。

然而，當前水利監(jiān)測體系在數(shù)字化升級的進程中，仍然面臨諸多難點。從平臺架構(gòu)上看，傳統(tǒng)水利視頻平臺資源共享程度低，導(dǎo)致“百路視頻十人管”，難以實現(xiàn)級聯(lián)集控;從智能算法及應(yīng)用上看，傳統(tǒng)平臺的AI算法及邊緣智能設(shè)備普及率較低，AR全景、視頻切片等高級應(yīng)用偏少，整個監(jiān)測體系亟需一次從頂層設(shè)計到業(yè)務(wù)場景應(yīng)用的全面升級。

構(gòu)建視頻集控管理平臺

“一路視頻百人用”

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

視頻集控管理平臺是智慧水利視頻平臺的基礎(chǔ)，可以通過國標聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(GB28181協(xié)議)、onvif協(xié)議、主流sdk等方式，對物聯(lián)感知設(shè)備獲取的異構(gòu)視頻資源進行匯聚共享和統(tǒng)一分發(fā)，并高效聯(lián)動上下級視頻集控管理平臺，實現(xiàn)“一路視頻百人用”，有效提升各層級水利水務(wù)管理者的協(xié)同治理效能。

AI+AR動態(tài)聯(lián)動可視化

筑牢智慧水利安全堤

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

其中，AI引擎集成了算法倉庫、算法訓(xùn)練、算法應(yīng)用等內(nèi)容和能力，可以大幅提升平臺的智能監(jiān)管水平。例如，AI引擎可以利用算法倉庫中的水尺識別算法實時監(jiān)測河流水位情況，并結(jié)合天氣預(yù)報、歷史氣象數(shù)據(jù)等信息，運用數(shù)字孿生技術(shù)仿真推演出水位的上漲趨勢，一旦發(fā)現(xiàn)洪澇災(zāi)害隱患便會及時預(yù)警，通知相關(guān)人員啟動應(yīng)急預(yù)案，最大程度上減少災(zāi)害帶來的損失。

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

在內(nèi)置豐富智能算法的基礎(chǔ)上，算法倉庫兼容第三方廠家異構(gòu)算法，可以通過引入新算法不斷提升場景監(jiān)測的廣度和深度。同時，AI引擎還可對算法訓(xùn)練不斷進行數(shù)據(jù)清洗、模型優(yōu)化、評估等，通過“自進化”持續(xù)提高監(jiān)測精準性。

而AR引擎能夠通過標簽管理、視頻聯(lián)動等功能，將多維涉水信息融合并疊加在視頻場景進行呈現(xiàn)，助力管理者高效決策。傳統(tǒng)的水利監(jiān)測設(shè)備大多只能提供視頻數(shù)據(jù)，發(fā)生異常狀況時，管理者缺乏對現(xiàn)場環(huán)境的直觀了解。新華三智慧水利視頻平臺的AR引擎融合多種前端感知數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，以標簽的形式實現(xiàn)各類涉水信息在AR實景云圖上基于精確坐標位置的疊加，為管理者提供更加實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)對接后，可以在AR實景云圖上添加監(jiān)測資源部署位置的標簽，展示其屬性和鏈接，并自動獲取系統(tǒng)輸出的對比信息和報警信息，實現(xiàn)對水庫、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，河流是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，治理過程中跨流域、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，實現(xiàn)動態(tài)聯(lián)動可視化，即AI引擎產(chǎn)生告警，AR引擎進行告警信息、時空信息和視頻信息的融合呈現(xiàn)，從而實現(xiàn)精準定位和告警聯(lián)動流域上下游視頻，真正做到了高點掌控全局，局部精細管控。

例如，上游水利部門會通過平臺及時分享天氣預(yù)報、災(zāi)害預(yù)警、汛期提示等信息，下游部門據(jù)此進行數(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，平臺會針對下游河岸人員進入河道等情況，自動產(chǎn)生伴隨式聯(lián)動告警，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，新華三集團智慧水利視覺解決方案已在全國多地成功落地，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、算法倉庫為核心的AI視覺中樞系統(tǒng)，為甘肅省多個水利重大項目的視頻監(jiān)管系統(tǒng)構(gòu)建“一網(wǎng)、一云、一池、兩中心”的底層架構(gòu)，實現(xiàn)視頻監(jiān)管資源的共建共享，助力全國首個省級智慧水利EPC項目的實施。

AI視覺中樞系統(tǒng)通過建立全時段、全過程的智能感知體系，有效解決了重點河段監(jiān)管難、取證難的問題，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，我國智慧水利發(fā)展迎來重要契機。新華三基于“AI+AR”雙引擎打造的智慧水利視覺解決方案，在級聯(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，進一步助力水源管護提質(zhì)增效，為我國水利現(xiàn)代化建設(shè)再添新利器。未來，新華三將持續(xù)依托“數(shù)字大腦”實現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)與水利水務(wù)行業(yè)場景的深度融合，助力提升我國水利綜合業(yè)務(wù)精細化管理和科學(xué)決策水平，全面提升國家水安全保障能力，推動水利事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。