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1、水利数字孪生工程解决方案V3.0项目编号： 2023年新型智慧水利项目数字孪生工程解决方案项目编号：2023-XX-XX编制单位：XX市XX中心编制日期：二二三年四月195目 录1建设背景2 项目概述2.1 项目背景2.2 项目目标2.3 需求概述3 系统总体设计3.1 基本设计理念3.2 软件总体结构3.2.1 软件体系结构3.2.2 系统逻辑视图3.2.3 系统接口设计3.2.3.1 系统外部接口3.2.3.2 系统内部接口3.2.4 系统整体应用模式3.2.5 子系统划分3.2.5.1 子系统清单3.2.5.2 各子系统功能描述3.2.6 硬件环境3.3 系统界面设计3.3.1 总体原则
2、3.3.2 样式详述3.3.3 界面控件选择3.3.4 界面实现3.3.4.1 系统登录3.3.4.2 系统主界面3.4 系统开发方案3.4.1 系统设计开发思路3.4.2 系统功能设置3.4.3 系统体系架构3.4.4 系统工作流程3.4.5 系统开发技术4 子系统详细设计4.1 应用支撑平台4.1.1 用户与权限设计4.1.1.1 用户对象4.1.2 用户角色4.2 预报模型建模子系统详细设计4.2.1 子系统概述4.2.2 子系统总体设计4.2.2.1 子系统设计4.2.2.2 子系统模块4.2.2.3 各模块关系4.2.2.4 功能对照表4.3 洪水预报子系统4.4 专家交互子系统4.
3、5 水库调洪计算子系统4.6 中长期预报子系统4.7 防洪形势分析子系统4.8 会商子系统4.8.1 子系统概述4.8.2 子系统总体设计4.8.2.1 子系统设计4.8.2.1.1 需求规定4.8.2.1.2 功能结构图4.8.2.1.3 设计4.8.2.1.3.1 功能描述4.8.2.1.3.2 UI设计4.8.2.2 子系统模块4.8.2.1.1 汛期监视4.8.2.1.1实施河道信息4.8.2.1.2实时水库信息4.8.2.1.3实时堰闸信息4.8.2.1.4实时雨情信息4.8.2.1.5实时旱情信息模块4.8.2.1.6实时咸情信息模块4.8.2.1.7实时风情信息模块4.8.2.1
4、.8实时低温冰冻模块4.8.2.1.9风暴潮警报展示模块4.8.2.1.10台风信息模块4.8.2.1.11水资源（水质）信息展示模块4.8.2.1.12工情信息模块4.8.2.1.13视频监视模块4.8.2.1.14三维展示模块4.8.2.1.2 查询统计4.8.2.1.2.1 雨情信息4.8.2.1.2.1.1雨情查询554.8.2.1.2.1.2 雨情报表644.8.2.1.2.1.3 雨情统计694.8.2.1.2.2 水情信息4.8.2.1.2.2.1 河道水情724.8.2.1.2.2.2 水库水情804.8.2.1.2.2.3 堰闸水情过程864.8.2.1.2.2.4 墒情信息
5、904.8.2.1.2.2.5 河道水情报表914.8.2.1.2.2.6 水库水情报表954.8.2.1.2.2.7 堰闸旬月水情简报994.8.2.1.2.2.8 数据对比1024.8.2.1.2.2.9 预报信息查询1064.8.2.1.2.2.10 水情统计1104.8.2.1.2.3 气象资料查询4.8.2.1.2.3.1 气象灾害预警1214.8.2.1.2.3.2卫星云图1224.8.2.1.2.3.3气象雷达1244.8.2.1.2.3.4天气预报1254.8.2.1.2.3.5雨量信息1274.8.2.1.2.3.6传真图1294.8.2.1.2.3.7欧洲形式场预报1314
6、.8.2.1.2.3.8实况观测1334.8.2.1.2.4 综合资料查询4.8.2.1.2.4.1 综合汛情简报1354.8.2.1.2.4.2汇报材料查询1364.8.2.1.2.4.3简报报材料查询1384.8.2.1.2.5 基础资料查询4.8.2.1.2.5.1 测站基本属性1394.8.2.1.2.5.2测站报送任务1414.8.2.1.2.5.3堰闸站关系1434.8.2.1.2.5.4 河道站防洪指标1444.8.2.1.2.5.5库（湖）站防洪指标1454.8.2.1.2.5.6库（湖）站汛限水位1474.8.2.1.2.5.7土壤墒情特征值1484.8.2.1.2.5.8水
7、位流量关系曲线1484.8.2.1.2.5.9库（湖）容曲线1504.8.2.1.3 会商准备4.8.2.1.3.1 会商列表4.8.2.1.3.2 创建会商4.8.2.1.3.3 会商资料整理4.8.2.1.4 会商演示4.8.2.1.5 会商服务4.8.2.1.5.1 水情预警发布服务4.8.2.1.5.2 预警指标4.8.2.1.5.3 产品制作4.8.2.1.5.3.1雨情产品1604.8.2.1.5.3.2水情产品1624.8.2.1.5.4 水情服务4.8.2.1.5.4.1综合汛情简报管理1644.8.2.1.5.4.2汇报材料管理1654.8.2.1.5.4.3简报材料管理16
8、54.8.2.1.5.5会商管理4.8.2.3 各模块关系4.8.2.4 功能对照表4.9 遥测数据分析管理子系统4.9.1 子系统概述4.9.2 子系统总体设计4.9.2.1 子系统设计4.9.2.1.1 需求规定4.9.2.1.2 功能结构图4.9.2.1.3 设计4.9.2.1.3.1 功能描述4.9.2.1.3.2 UI设计4.9.2.2 子系统模块4.9.2.2.1 遥测站管理4.9.2.2.2 实时报讯监控4.9.2.2.3 数据质量监控4.9.2.2.4 数据处理维护4.9.2.2.5 处理数据查看4.9.2.2.6 数据统计分析4.9.2.2.6.1 特征值统计4.9.2.2.
9、6.2 统计值统计4.9.2.2.7 数据异常规则设置4.9.2.3 各模块关系4.9.2.4 功能对照表4.10 降水资料三维图形显示模块4.11 系统运行状况监控子系统4.12 信息维护管理子系统4.13 考核评价子系统4.13.1 子系统概述4.13.2 子系统总体设计4.13.2.1 子系统设计4.13.2.1.1 需求规定4.13.2.1.2 功能结构图4.13.2.1.3 设计4.13.2.1.3.1 功能描述4.13.2.1.3.2 UI设计4.13.2.2 子系统模块4.13.2.2.1 考核评价4.13.2.2.1.1 单位考核4.13.2.2.1.2 个人考核4.13.2.
10、2.2 评价对象管理4.13.2.2.3 评价指标管理4.13.2.3 各模块关系4.13.2.4 功能对照表4.14 测站管理子系统4.14.1 子系统概述4.14.2 子系统总体设计4.14.2.1 子系统设计4.14.2.1.1 需求规定4.14.2.1.2 功能结构图4.14.2.1.3 设计4.14.2.1.3.1 功能描述4.14.2.1.3.2 UI设计4.14.2.2 子系统模块4.14.2.2.1 单位基本信息4.14.2.2.2 人员管理4.14.2.2.3 测站基本信息管理4.14.2.2.4 站点规划4.14.2.2.5 站点管理4.14.2.3 各模块关系4.14.2
11、.4 功能对照表4.15 水情值班子系统4.15.1 子系统概述4.15.2 子系统总体设计4.15.2.1 子系统设计4.15.2.1.1 需求规定4.15.2.1.2 功能结构图4.15.2.1.3 设计4.15.2.1.3.1 功能描述4.15.2.1.3.2 UI设计4.15.2.2 子系统模块4.15.2.2.1 主界面4.15.2.2.2 值班安排管理4.15.2.2.3 值班日志4.15.2.2.4 传真管理4.15.2.2.5 邮件管理4.15.2.2.6 短信管理4.15.2.2.7 防汛文档管理4.15.2.2.8 单位信息管理4.15.2.2.9 通讯录管理4.15.2.
12、2.10 水情产品4.15.2.3 各模块关系4.15.2.4 功能对照表4.16 业务应用门户4.17 公众信息门户4.18 移动平台4.19 气象服务应用子系统4.20 水资源（水质）信息子系统4.20.1 子系统概述4.20.2 子系统总体设计4.20.2.1 子系统设计4.20.2.1.1 需求规定4.20.2.1.2 功能结构图4.20.2.1.3 设计4.20.2.1.3.1 功能描述4.20.2.1.3.2 UI设计4.20.2.2 子系统模块4.20.2.2.1 区域水质展示4.20.2.2.2 实时监测4.20.2.2.3 水资源分布与信息查询4.20.2.2.4 取水口分布
13、与信息查询4.20.2.2.5 中长期预报关联查询4.20.2.2.6 统计分析4.20.2.2.7 专题分析4.20.2.3 各模块关系4.20.2.4 功能对照表1 建设背景根据实际情况编制2 项目概述2.1 项目背景整合水利应用系统，建立数字孪生水利工程建设一张图的具体需求进行了相关的探索和实践，结合自主研发实时实景数字孪生引擎，打造水利解决方案。该方案的创新亮点是通过仿真技术对物理水利状况进行数字模拟，对水利工程规划、建设、运营、维护过程进行实时的监测、诊断、分析、决策和预测，进而实现水利工程的智能运行、精准管控和可靠运维。此外，通过GIS、视频融合、IOT等技术手段使管理者的决策在虚
14、拟水利平台上得以展示，映射到物理水利中，结合各类水利业务数据，数字孪生水利工程构架智慧水利实景孪生一张图，实现对水利业务的可视化管理，最终实现对水利管理者在建设、运营、管理、维护、安全等方面的技术赋能。构建一体化水利感知体系数字孪生水利感知体系是一种智能感知系统，主要负责水事对象及其环境数据的采集。水利感知体系采用多种感知设备、技术手段和方法，动态监测和实时采集三类主要水情感知对象的业务特征和事件信息，并对其进行动态监测和实时采集，形成物联传感数据、导航定位、卫星和无人机遥感监测观测数据、视频解析数据和分析信息。经基础加工、分级分类，进入数字孪生水利平台，为水利大脑提供内容全面、可靠的感知大数据。实时视频融合 真实还原水利场景数字孪生智慧水利实景孪生一
