| 成果名称: | 5G+智慧水利 |
| 完成单位: | 广东省水利水电科学研究院,平安国际智慧城市科技股份有限公司,浪潮软件股份有限公司,成都纵横大鹏无人机科技有限公司,广东水科院勘测设计院 |
| 主要人员: | 黄本胜,陈亮雄,杨静学,王善美,王子铱,陈森林,邓健,秦雁,张鹏,孙秀峰,郭恒睿,杨嘉俊,高仁强,赵璧奎,袁明道 等85人 |
| 介绍: | 1.课题来源与背景：本课题属于广东省新一代通信与网络专项，通过引入5G技术，在河长制巡河业务、河湖水环境监测业务、以及水旱灾害防御应急业务三个方面，为水利业务提供全新的解决方案，推动水利行业向智慧化发展。 2.技术原理及性能指标：通过引入5G技术，围绕河长制巡河、河湖水环境监测、以及水旱灾害防御应急三个核心业务，形成5G+无人机智能巡河系统、5G+星空地一体化大流域水环境遥感智能监测体系、5G+无人机检监测设备的智慧防汛抢险与避险转移信息系统，以及5G+智慧水利云平台四项研究成果，一是围绕河长制巡河需求，研发集成5G网络模块的无人机多传感器数据采集设备，实现巡河视频图像的实时采集和传输上云，以及云端数据预处理、典型“四乱”目标的智能分析和河长业务支持；二是将星空遥感和地面站点观测设备与5G网络通讯技术相结合，构建基于5G网络的星空地一体化水环境遥感智能监测系统，实现多尺度水事活动、水质变化信息的快速、准确获取和传输，以及基于边缘和云端的大流域水环境数据在线智能分析；三是围绕防汛抢险与避险转移场景中灾情险情信息的快速采集、分析与共享，研究涵盖5G无人机和卫星遥感的多尺度遥感数据洪水淹没、受灾人群与道路、避险转移路线的自动分析，以此构建智慧防汛信息共享平台，实现灾情、险情信息的快速传递，支撑决策；四是围绕以上三项研究成果的集成与业务支持示范，构建5G+智慧水利云平台，实现面向微服务的算法模型库管理与云计算、海量异构时空数据管理，支撑河长制巡河、河湖水环境监测、以及水旱灾害防御应急三个核心业务的示范应用。 3.技术的创造性与先进性：一是基于5G网络，实现多源大容量数据在河湖巡检中的传输和应用，利用5G技术高速率、低延迟的特性，研发了多传感器数据采集系统，实现了无人机在河湖巡检过程中的多类型、大容量数据实时采集与传输，巡河效率超过25公里/小时，巡河人员节省率超过80%，大幅提升了巡河效率和数据获取的实时性；二是基于5G技术，增强无人机监控数据分析处理和协同能力，构建了支持5G/图传自主切换的无人机系统，通过5G网络实现无人机的远程控制和数据传输，使得无人机巡河、数据采集、地理视频展示等操作更加高效，同时云端实时处理与数据分发能力也得到了增强；三是基于5G的端-云协同，提升识别精度，通过端-云分段实时识别技术，提高了水浮莲、漂浮物、采砂船、捕鱼船等目标的识别效率及可靠性，识别速率超过500ms/帧，识别准确率超过90%，优化了数据处理流程；四是构建了5G智慧水利云平台，实现了数据与算法的统一管理，支撑了智能巡河、防汛抢险与避险转移、流域水环境监测等核心业务的示范应用，提供了多源异构数据的存储、稳定高效的数据服务和算法模型的分布式部署，增强了多并发调用的能力。 4.技术的成熟程度，适用范围和安全性：整套产品经过用户的充分使用，技术就绪度达到TRL7级，部分技术达到TRL8级；适用于河长制巡河、河湖水环境监测、以及水旱灾害防御应急三个水利业务应用场景。 5.应用情况及存在的问题：一是已将研发的5G+无人机巡河设备和“四乱”智能识别模型成果集成应用于我省的智慧河长项目、互联网+水政执法项目，于2022年开始，多次开展北江流域无人机巡河与“四乱”识别服务；二是卫星遥感水质反演、水浮莲识别等多项星空尺度水环境要素智能监测技术，在2021至2023年间多次应用于广东省东江和鉴江流域，实现流域内大范围、全方位的连续监测，提供了常规方法难以揭示的污染源和污染物迁移特征信息，为广东省水利、生态等行业部门提供了技术支撑，为管理决策提供了科学依据；研究成果已应用于支撑广东省水利厅防御处2022年6月超百年一遇洪水灾情数据实时采集回传、淹没分析、洪水复盘、现场抢险等工作。 6.历年获奖情况：（1）2023年12月，本课题以北江流域以及东江流域为试点的应用成果支撑省水利厅获得水利部数字孪生流域先行先试验收评估考核优秀；其中，基于5G+智慧水利云平台以及5G+智慧防汛抢险与避险转移系统成果打造的北江流域防洪联合优化调度场景，经专家组现场复核，特邀专家、责任专家、有关代表集中评选等环节，并经水利部领导批准，入选《数字孪生水利建设十大样板名单（2023年）》以及数字孪生建设典型案例名录（2023年）；（2）项目成果获得工信部主办的第四届绽放杯5G应用征集大赛广东区域赛二等奖以及网络人气奖，第六届绽放杯5G应用征集大赛全国赛三等奖、水利海洋赛道一等奖，获得2022年粤港澳大湾区5G应用案例征集大赛三等奖。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2025-02-13 |
| 研究起止时间: | 2021-01-01至2023-12-31 |
| 所属行业: | 水利、环境和公共设施管理业 |
| 所属高新技术类别: | 地球、空间与海洋 |
| 评价单位名称: | 广东省科学技术厅 |
| 评价日期: | 2024-11-06 |
