11月14日至15日,第五屆“綻放杯”5G應用征集大賽總決賽在深圳舉辦。山東聯通聯合山東省水利廳申報的《5G+北斗融合數字孿生賦能山東水利安瀾》項目獲得全國賽總決賽一等獎,并作為優秀案例在11月16日舉辦的2022年中國5G發展大會上展出。
近年來,氣候異常、極端天氣事件多發頻發。降水時空分布嚴重不均,多地雨量頻創紀錄。水庫承擔著防洪、灌溉、供水和生態等多重功能,是保障地區經濟社會發展的重要基礎設施。山東省現有小型水庫5200余座,水庫大多修建于上世紀50-70年代,信息化水平還存在薄弱環節。山東省水利廳與山東聯通、中科院空天院以小型水庫雨水工情自動測報項目為基礎進行申報,共同打造“5G+北斗融合數字孿生”方案并應用于山東水庫管理。項目覆蓋1031座小型水庫,占全省水庫數量的1/5。
該項目創新性地利用5G融合北斗衛星、低空遙感網和地面傳感網,加上人工手持終端和智能監測設備,打造空天地人機一體化的全面感知體系。在空間領域,綜合運用5G+北斗GNSS監測等技術,實現水庫群高效精準監測的能力。此外,在5G網絡下,無人機飛行范圍進一步拓寬,飛行半徑也明顯擴大,從而獲得更全面的視野,超視距遠程控制能力在無人機單架次飛行中獲得更長、更全的河段監測數據,數據采集效率進一步得到提升。并且通過5G MEC實現了巡檢視頻的AI人工智能識別。在時間領域,項目采用5G+北斗授時技術,授時精度達到了10納秒的量級,為全省水利一張網提供統一時間基準。
項目實施過程中,中國聯通自主研發的水利行業專用5G智能融合網關,在實時、準確、可靠地展示水庫的實時運行狀態方面發揮了重要作用。該網關接口協議適用全要素統一接入的報文規約,提供邊緣計算能力,內置40余種模型算法,包括雨水情、壩體安全、監控視頻等全場景;可將采集到的數據與外部數據實時、準確地同步至數字孿生平臺,實現物理水庫到數字水庫的精準映射。
與此同時,該項目依托大數據、AI等創新技術,通過對天氣等因素的分析模擬不同情況下的水位、庫容、泄洪量等關鍵數據,并在北斗衛星地圖上繪制汛情來臨時的群眾撤離路線,服務于水利行業“預報、預警、預演、預案”的四預應用體系,讓流域防洪的智能決策成為了可能。
《5G+北斗融合數字孿生賦能山東水利安瀾》項目是綻放杯舉辦五屆以來,首個在全國總決賽獲得一等獎的水利項目,彌補了水利領域5G典型標桿應用的空白,標志著5G+北斗融合技術創新應用體系在水利領域的應用得到了社會和行業的認可,也為下一步5G數字水利的深度融合提供了思路及經驗。