直播干货:江苏水利勘测设计研究院数字孪生水闸数智化实践分享

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yd_275589794 发表于 2026/04/24 20:46:10 2026/04/24
【摘要】 当一座传统水闸装上“数字大脑”,运维管理会发生怎样的变革?2025年12月12日,CIMPro孪大师聚焦于水利工程的最新技术与应用案例,举办了一场智慧水利主题的线上行业沙龙,江苏水利勘测设计研究院有限公司智慧所梁云辉主任分享了《数字孪生水闸数智化转型解决方案与实践》,为水工建筑的数字化管理与智能运维提供了可复制的路径范本。江苏省水利勘测设计研究院有限公司(原江苏省水利勘测设计院)成立于195...
当一座传统水闸装上“数字大脑”,运维管理会发生怎样的变革?
2025年12月12日,CIMPro孪大师聚焦于水利工程的最新技术与应用案例,举办了一场智慧水利主题的线上行业沙龙,江苏水利勘测设计研究院有限公司智慧所梁云辉主任分享了《数字孪生水闸数智化转型解决方案与实践》,为水工建筑的数字化管理与智能运维提供了可复制的路径范本。

江苏省水利勘测设计研究院有限公司(原江苏省水利勘测设计院)成立于1957年。公司持有水利行业工程设计、工程勘察专业(岩土工程、工程测量)、工程咨询专业(水利水电)等8项国家乙级资质以及水土保持方案编制、水土保持监测四星级水平评价证书。公司主要承担江苏省内淮河、长江等流域和区域水利规划、工程设计、工程咨询;先后承担省内、外众多大型泵站、水闸、水库、船闸、桥、涵、工业与民用建筑工程设计和工程建设监理以及十多个国家经援项目;先后主(参)编水闸、泵站、水工挡土墙等多项设计规范、规程和标准,在平原河网地区水利规划、水闸与泵站设计等方面积累了丰富的经验。




数字孪生水闸数智化转型解决方案与实践

在直播中,梁主任以具体项目为例,生动展示了如何将数字孪生技术从“一张好看的皮囊”转化为“一个会思考、能决策的智慧大脑”。

01

案例背景与问题提出

传统水闸的智能化转型,长期陷入“投入高、见效微”的困局:

  • 各类感知系统彼此孤立,“有数据无共享”;
  • 海量监测信息缺乏深度分析,“有分析不敢用”;
  • 安全预警与运行控制脱节,“有安全不智能”。

最终,数字孪生往往停留于视觉化的“皮囊”,而真正的决策与调度,仍高度依赖人力经验与重复劳动,难以实现从“看到”到“用到”再到“自动优化”的闭环。

面对江苏水网的高标准调度需求与日益紧张的运维人力,打破传统水闸“监测、计算、控制、安保”相互脱节的困局,构建真正集“测、算、控、保”于一体的数字孪生智能水闸,在保障工程绝对安全的前提下,全面提升水闸运行的智慧化与自动化水平迫在眉睫。
02

解决方案与实施路径


为实现水闸智能化,项目构建了“感知-决策-执行”一体化实施路径:

首先以BIM、GIS与多类传感器搭建数字孪生底座,融合水位、形变等实时数据;

继而通过梳理运行流程、设定人机物安全边界,建立“采集、运算、决策、执行”智能框架;

最终依托物理模型数据化与人工智能分析,形成以数据驱动、规则约束的自主调度能力,实现从传统人力管控到系统智能“预演、预警、预案、预控”的闭环管理。


03

创新亮点与技术突破

01 与传统相比创新点
相较于传统模式,本次创新的核心在于实现了数据、模型与业务的深度三元融合:不仅构建了集成BIM、实时数据与视频的可视化场景,更关键的是将专业水力模型(如闸门开高-流量-水位关系)与安全运行规则(如多维度安全阈值约束)嵌入系统,使数字孪生从“静态展示”升级为具备自主分析、智能预警与辅助决策能力的“动态大脑”。
02 技术融合路径

技术路径从可视化底座走向智能化内核,最终实现了从“呈现数据”到“驱动业务”的范式变革。

感知融合(虚实同步):通过 “视频+数据+运行” 联动,实现数字模型、物理设备与监控视频的状态三位一体、精准映射,解决了“看见真实”的问题。

数据融合(一数多用):打破数据孤岛,实现监测数据跨系统共享,支撑从安全预警、实地查询到BIM工程量精准计算的多场景应用。

模型融合(以智提质):将专业机理模型(如闸门开高-流量-水位关系)与AI分析结合,嵌入数字场景,使系统具备自主分析、预报推演的能力。

业务融合(以规促安):创新性地将多维度安全约束(水位、人员、设备状态等)嵌入“准备-调节-紧急停机”全流程,驱动基于安全规则的智能自动运行,实现从“人防”到“技防”的本质跃升。

03 经验总结与建议
本实践总结出可复制的成功范式:以数字孪生平台为统一框架,围绕“模型、知识、数据”三大核心,自上而下聚焦业务、自下而上整合感知数据(BIM+GIS+物联网),构建起“监测-预报-预警-预案-调度” 全链条智慧应用。关键突破在于以数据驱动替代经验调度、以安全规则约束自动运行,并以模块化模板推动技术成果在同类工程中快速复制与推广。
项目模板:
https://picimos.com/sceneItem?id=1155775080509345792
总结而言,江苏水利勘测设计研究院的实践清晰地勾勒出一条路径:通过数字孪生平台,将分散的数据、专业的模型、业务的规则进行系统性融合,最终实现水闸运行从“人工经验驱动”到“数据智能驱动”的根本性转变。 这一实践不仅解决了自身的管理痛点,更为行业提供了从“数字皮囊”走向“数智内核”的完整范式。
04

关于CIMPro孪大师

CIMPro孪大师是一款国产自研数字孪生融合引擎。如同“滴滴打车”在“百度地图”的基础上进行功能开发一样,你也可以用 “三维模型”打底,基于CIMPro孪大师进行功能扩展,开发自己的数字孪生应用。
CIMPro孪大师解决了“多源异构数据导入”,“零代码和低代码双开发模式”和“极致可视化渲染”的问题,你只需要专注于业务功能的开发。业主方可以基于CIMPro孪大师进行项目管理和展示,设计单位可以基于CIMPro孪大师搭建评审汇报工具,施工单位可以基于CIMPro孪大师进行施工进度模拟和管理,运维单位可以基于CIMPro孪大师进行机电管线的运维……
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