水利感知网技术蓝皮书

水利感知网技术蓝皮书

趋势与需求

• 政策牵引: 党的二十大和二十届三中全会强调高质量发展和现代化基础设施体系建设，水利部推进数字孪生水利和雨水情监测预报体系建设。
• 需求驱动: 当前水利感知网存在感知覆盖度不足、监测要素完整性待提升、数据时效性不足、感知装备标准化规范化程度低、网络及数据安全水平不够、感知站点装备智能化运维程度低等问题。
• 技术发展: 新兴技术支撑包括新型传感技术、边缘计算技术、基于IPv6的数据回传技术、物联网技术和人工智能技术。

水利感知网架构

• 整体架构: 水利感知网包含感知站点、感知联接和感知平台三层，应符合水利数据采集、传输、存储、治理及应用等全流程安全要求。
• 感知站点: 按需部署具备感、接、算、传功能的感知站点，实现多维融合精准感知、高集成一体化和高效便捷运维。
• 感知联接: 通过有线/无线/卫星等传输方式将感知站点采集到的数据传递给感知平台，强调因地制宜、固移结合、高可靠和高安全。
• 感知平台: 实现海量设备接入和采集数据上传，向上通过水利信息网将水利感知监测数据上报，为各类业务应用提供监测数据，可分为设备管理、物联数据管理、视频级联集控管理和遥感数据管理四大模块。

水利感知网建设指南

• 感知平台: 分级部署（省级/流域级或多级）、弹性扩展，基于云或虚拟化层进行部署，实现分层分级管理和资源利用效率。
• 感知联接: 因地制宜采用有线、无线传输技术相结合，网络应具备可靠性保障措施，关键站点宜使用卫星通信技术作为备份通道，实现算网协同。
• 感知站点: 感知站点全覆盖、感知装备高效能、感知技术强实用、感知数据高质量、感知技术标准化、感知数据传输高可靠、边缘计算建设合理化。

展望与倡议

• 研究智慧水利建设的机制: 研究相关的政策法规、创新机制、标准规范等，率先在流域防洪、水资源管理与调配业务领域自上向下统一顶层设计与建设指南。
• 加强水利感知网安全建设: 为数字孪生水利的发展保驾护航。
• 规划设计同步推进: 水利感知网在各省/流域的应用、推广与规模复制，打造一批感知网络体系的应用试点示范。
• 示范标准并行: 基于试点示范实践成果，各省/流域及时出台水利感知网建设指南和标准规范，设定水利感知站网密度等指标，建立健全水利感知网评估指标体系。
• 开放合作共赢: 加强新一代信息技术与水利感知网的深度融合，深化产业链生态协同，构建水利感知网产业共同体，鼓励高科技企业进行相关的新技术、新装备研发和跨领域跨学科技术转化。