水利专业决策（WPD）的“数据-模型-业务”组态式孪生构建技术

供 稿- 长江设计集团有限公司

长江勘测规划设计研究有限责任公司

数字化与智慧工程研究院

罗 斌 唐海华 李 琪 冯快乐

周 超 胡 悦

策划编辑- 唐湘茜 张 爽

成 果 概 况

水利专业决策（WPD）的“数据-模型-业务”组态式孪生构建技术由长江勘测规划设计研究有限责任公司数字化与智慧工程研究院自主研发。该技术通过对水利对象、专业模型到应用功能的可视化建模与“积木式”动态组装，在虚拟场景中高度映射业务逻辑，并模拟流域径流在其自然拓扑体系和水利工程体系下的演进与调度过程，创造性地将“组件化、组态化、流程化”深度融合，实现水利专业模型的标准统一、精细管理、高效组装、组态编排和敏捷复用，为水利专业决策提供驱动引擎。该技术可广泛应用于流域、工程、水网等智慧水利与数字孪生平台建设，支撑流域防洪、水资源管理与调配等业务应用建设，并可推广至水文预报、水库调度等水利信息化系统建设。

该技术荣获湖北省优秀勘察设计项目、湖北省勘察设计成果评价一等成果、湖北省勘察设计行业科技奖三等奖、水力发电科学技术奖三等奖，入选湖南省水利先进实用技術（产品）推广名录，获得软件著作权4项，授权发明专利2项。

技术创新

该技术从“数据-模型-业务”三层次出发，构建数据底板、专业模型与业务应用之间的智能衔接桥梁，由数据衔接层、模型管理层、业务支撑层3个部分组成，共同支撑水利专业决策，实现水利专业应用的“低代码”快速搭建与发布。

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数据衔接层通过模型配置体系，从数据底板的水利信息模型中动态组织数据，自动完成模型计算所需的参数抽取，实现应用数据的存储和管理标准化。

２ 模型管理层采用标准化技术分解、封装与编排水利专业模型，提供“注册-授权-发布-维护-调用”于一体的精细化管理功能，可智能化校验模型可用性，并实现模型全生命周期的可视化监控。

业务支撑层基于自主研发的可视化搭建工具，根据业务需求快速自定义业务流程、动态配置水利工程对象及其拓扑关系，按需挂载水利专业模型，支持计算流的智能化编排，并一键式生成面向决策计算的水利业务应用系统。

推 广 应 用

推 广 应 用该技术已于2015年6月投入应用，目前应用于长江流域控制性水工程综合调度系统、数字孪生汉江流域、数字孪生岳城水库、三峡智慧流域平台等项目中，累计应用规模空间范围覆盖了长江、淮河、海河、松辽等多个流域，覆盖了水文预报、防洪调度、发电调度、水资源调度等多种业务应用，单项应用产生的经济效益最高达到600万元，在水利数字孪生平台领域应用前景广阔。