刘金飞-水利水电工程数字孪生研究与应用.pdf

1、P1刘金飞中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司2024年6月26日水利水电工程数字孪生研究与应用P2目 录CONTENTS公司简介01数字孪生02 数孪实践03 心得体会04P3P3公司简介01P4综合能力19501960197019801990200020102020中央燃料工业部西南水电开发处国家电力公司成都勘测设计院电力工业部成都勘测设计研究院水利电力部成都勘测设计研究院能源部水利部成都勘测设计研究院电力部水利部成都勘测设计研究院成都勘测设计研究院有限公司中国电建集团成都勘测研究院有限公司成立于1950年，注册资本金42亿中国电建集团十大特级子企业之一全国勘察设计综合实力百强单位中国承

2、包商和工程设计企业 TOP60强2名院士1名国家卓越工程师3名国家勘察大师18名省级勘察大师6200余名高端人才团队国家级研发机构5个省级研发中心12个P5公司资质工程设计综合甲级工程勘察综合类甲级建筑业企业资质（水利水电工程、电力工程、市政公用工程）施工总承包壹级 工程咨询甲级综合资信 工程监理综合资质 城乡规划编制甲级 拥有逾四十项企业资质证书能源领域最高等级 全国六家“四综一甲”之一全国拥有工程设计、工程勘察、工程咨询三项综合甲级资质的单位一共18家；全国“四综甲”的单位共6家电力工程施工总承包壹级资质对于公司拓展水资源与环境、城市化业务注入新动力市政公用工程水利水电工程软件成熟度CMM

3、I5、国家水电新能源工控安全实验室对于公司开展智能化建设业务提供专业基础信息安全领域基础通讯领域核心业务：水、能、城、数P6P6数字孪生02P7数字孪生发展及趋势技术准备期概念发展期领先应用期大规模拓展应用期1969NASA推出第一代CAE软件1980二维绘图工具AutoCAD问世2003数字孪生概念提出2012NASA提出数字孪生技术路线图2011美空间提出数字孪生技术，比国内应用于战斗机维护2017企业级应用、基于数字孪生技术的物联网解决方案2021数字孪生技术纳入“十四五”规划，工信部对其发展及应用进行部署2023-2030智慧城市、数字政府、全球化领域拓展国家“十四五”规划纲要明确提出

4、“构建智慧水利体系，以流域为单元提升水情测报和智能调度能力”智慧水利李国英部长将推进智慧水利建设作为推动新阶段水利高质量发展的六条实施路径之一，并将智慧水利作为新阶段水利高质量发展的显著标志。数字孪生水利水利部提出建设数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生水利工程及数字孪生灌区，实现“四预”目标。主线：数字化、网络化、智能化目标：数字化场景、智慧化模拟、精准化决策P8数字孪生三要素工程基础数据物联网监测数据业务管理数据跨行业共享数据企业级数据算据基础机器学习算法深度学习算法强化学习算法算法精确性、鲁棒性工程业务融合分析算法设计方案比差性算法.算法核心数据算法运行资源模型算法开发资源数据分析引擎分

5、布式算据调整算据异构数据存储算力资源调度平台数据采集数据管理数据共享智能建模数据可视化算法、算力、算据三个要素在数字孪生中缺一不可的，如果没有合适的算法，则理论上就不能解决问题；而如果没有大量的算据，则无法训练整个神经网络；如果没有高性能的算力，则这个训练过程将会极度缓慢或无法进行。算力支撑CPUGPUTPU分布式计算云服务计算P9数字孪生四预目标预报预警预演预案“预报”是基础，对各类水安全要素进行预测预报，为预警工作赢得先机。“预警”是前哨，对各类危害及次生灾害的预警信息指导水利工作一线，为启动预演提供指引。“预演”是关键，对历史进行复演，对设计、规划或未来预报进行模拟仿真，科学制定和优化调

6、度方案。“预案”是目标，确定工程调度运用、非工程措施和组织实施方式，确保预案的可操作性。数字孪生四预目标：提供高效智能模拟分析服务、智能感知服务、智能辅助决策服务P10P10数孪实践03P11数字孪生孟底沟设计进度质量安全环水保工程建设管控目标模型属性几何尺寸模型编码其他信息BIM模型虚拟载体文函数据设计数据质量数据进度数据环水保数据业务系统数据底座数据 基础进度质量安全指标体系融合分析模型可视 应用PBS编码-模型编码双向互通业务数据-工程建设相辅相成 孟底沟水电站工程数字孪生管控模型P12数字孪生孟底沟 孟底沟