一站式智能管理平台助力城市智慧水务的创建

 智慧水务是智慧城市的关键构成部分，关键是围绕着自然-社会二元化水循环系统以及半生过程和理论，充分运用物联网、云计算、大数据分析、人工智能、移动互联等新一代信息技术，自动收集、系统融合、深度发掘和广泛应用水务信息资源，完成多方位的水务信息内容资源共享和智能化管理，全方位提高水务管理的效率和效能。

 为了更好的解决人类活动、气候变化造成的水资源问题，如洪水灾害、旱灾缺水、水环境恶化、水生态退化等，促进水务工作向信息化更高层次发展，水务信息化变成水资源管理的关键着力点和有效载体。按照“水利工程补齐短板、水利领域强管控”的总基调和“安全、实用”的基础要求，19年水利部相继印发了《加速推进智慧水利的指导意见》、《智慧水利总体方案》和《智慧水利网信水平三年行动提高方案（2019-2021年）》，更进一步明确了今后一个阶段我国智慧水利基本建设的整体要求、关键任务，明确提出了机构实施方案及保障措施、近期行动目标和计划，引导全国智慧水利整体规划和基本建设。同时，上海市、江苏省、深圳市等省市也相继展开智慧水务基本建设。19年12月，华为技术有限公司和平安国际智慧城市科技股份有限公司联合体中标深圳市智慧水务一期工程项目，中标价达4.45亿人民币，被称作19年智慧水务“第一标”。华为等互联网公司跨界进入智慧水务，更说明水务信息化领域迎来了蓝海时代。

 大数据分析和人工智能技术在智慧水务基本建设中将扮演着关键角色，覆盖数据监测预测调度、水量水质管控等全栈全场景。华为在大数据分析和人工智能领域，出示覆盖端边云的一站式人工智能开发平台，吸引领域内诸多的战略合作伙伴和开发者覆盖各类丰富场景的开发和落地，同时支持开发者算法攻关去完成关键场景的关键难点突破，共同促进智慧水务向前发展。

 智慧水务技术架构包括信息采集、基础设施、大数据中心、业务应用、标准规范和信息安全。其中信息采集是智慧水务的“感觉系统”、是智慧水务的“眼”，通过搭建天地空一体化数据监测网络，完成对涉水目标及其环境信息内容的感知和接收。现阶段我国水利领域数据监测感知覆盖不全、密度低，据调查统计我国基本水文站网平均密度3202km2/站，雨量站平均密度约500km2/站，蒸发站平均密度5800km2/站，约50%中小型流域没有水文监测，90%以上小型水库和近乎全部堤坝没有安全数据监测。现阶段，城市公用基础设施基本建设相较完善，公安、交通、环保等部门在城市（尤其是建成区）安排了大批量的视频监控仪器，视频监控基本可实现全覆盖。除去单纯的“看看”视频之外，怎样高效、共享、重复使用这些视频资源，为水务部门管理服务，节约基本建设成本的同时，大幅度提高管理效能，机器视觉技术为此提供了一个重要途径。

 机器视觉技术主要是利用计算机来模拟人的视觉功能，从客观存在的图像中提取信息内容，进行处理并加以理解，最终用作实际检测、测量和控制。运用城市泛在的高清摄像仪器，基于机器视觉技术对水位、流量、排水口、水面漂浮物、人员入侵等进行识别，拓展智慧水务的信息内容数据监测和收集方式，拓宽智慧水务的“眼”。机器视觉技术在智慧水务基本建设的实际应用领域如下：

（1）城市内涝积水数据监测和预警信息

 现阶段，城市现已基本建设了洪涝积水数据监测网络，相较于传统式的人工数据监测方式工作效率上得到了较大提升。但监测站点通常安排在易积水路段，监控站点一经建造就已固定，且监测站网覆盖密度低、数据监测区域有限。伴随着城市建设用地的不断扩展，城市内涝积水监测站点明显不足，无法满足智慧城市基本建设的新需求。运用城市泛在的视频监控仪器（如立交桥、下凹桥、隧洞等），产品研发基于机器视觉的洪涝积水水位识别技术，可24小时连续的在线监控道路积水变化，结合降水预报产生洪涝预警信息，并即时向社会发布告警信息，群众可事先选择绕行路线，便捷群众出行。

 在洪涝监测站点密度低、洪涝监测设备投入成本有限、历史降雨积水数据统计不足的情况下，运用城市泛在的视频监测设备进行洪涝积水水位数据监测和识别，累积洪涝监测数据产生大数据样本后，运用深度学习技术，结合降水预报信息内容，搭建基于大数据分析的城市内涝预警信息模型，弥补传统式基于机理的城市内涝预测模型计算参数难率定、计算时间长、计算效率低等问题。

（2）排污口实时在线监测和告警

 沿河排污口数目庞大，一部分企业出于利益驱动，偷排情况仍然存在着。排污口定量和重点监管是水环境监测的一大难题。运用沿河布置的视频监控仪器，产品研发基于机器视觉的污水排放行为捕获与污水排放量估算技术，对排污口的污水排放行为（是否排水）、排水量、排水水质展开24小时无间断的监测，发现排水异常情况展开告警，实现污水排放行为的在线动态监测，可有效监管非法污水排放行为。

（3）人员非法入侵识别和告警

 每到夏日总会见到河道、水库等水域附近禁止游泳、禁止钓鱼的安全警示，但也总会发生因违法违规下河游泳导致溺水身亡的事件。河道、水库、湖泊等水域岸线长，依赖于人工巡查很难做到实时、有效监管。产品研发基于机器视觉的人员非法入侵识别技术，对游泳、划船、钓鱼等违规行为展开识别并告警，可大幅提高监管效率。

（4）水面悬浮物智能识别和告警

 运用高清摄像仪器，研发基于机器视觉的水面悬浮物识别技术，对河道、引水渠、水库、湖泊等水源的水面悬浮物展开识别和告警，替换当下人工巡河和人工湖（库），可大幅提高巡河、巡湖（库）效率，降低人力成本。