根据水利部推进智慧水利建设的部署，建设数字孪生灌区已成为当前智慧水利建设的核心任务与目标，《水利部办公厅关于开展数字孪生灌区先行先试工作的通知》《水利业务“四预”基本技术要求（试行）》等相关规范进一步明确了数字孪生灌区的建设内容，四信对先行先试建设目标、总体规划、功能效益等方面进行了系统研究，以期通过渠系水精准计量及可视化调度管理，探索数字孪生灌区的建设模式和经验，解决现代化灌区建设和应用的技术难题。
针对灌区信息化项目普遍存在的测量数据与实际业务需求的偏差及配水调度方案不够科学等问题，四信数字孪生灌区信息化管理平台通过渠系水精准计量方案及可视化调度管理方案，有效提升灌区管理效率，降低测量误差，为灌区的配水调度提供辅助决策。
一、渠系水精准计量
渠系水精准计量一直是灌区量测水的一道难题，传统的灌区量测水一般依托渠道站点计量设备完成，对各量测水的数据统计和分析仅局限在站数据和简单的流量换算公式上。然而，水的流动是一种在空间和时间上连续变化的物理过程，因此，单纯的站点数据监测及统计，达不到灌区管理者对整个灌区量测水的需求，更谈不上精细化计量。
四信数字孪生灌区在渠系水精准计量上，通过前端设备采集数据，数据治理平台对采集数据进行数据质量控制，对漏报数据进行查漏补缺，结合水力学模型、数字仿真、边界设定等技术手段，有效的处理传统统计过程中时空差异影响，确保渠系上各个站点、渠段、区域、乃至整个灌区水的精准计量和统计。
传统模式—统计表
统计图—数据治理模式
二、配水调度管理
01数字孪生配水调度方案
配水调度包含水量分配和调度，二者是密切相关的，水量分配是指将可用水资源分配给不同的用户或者用途，包括灌溉、生活用水、工业用水等。水量调度则是指对水资源进行管理和调配，使其在时间和空间上得到合理的利用，保证水资源的有效利用。
传统信息化配水调度
结合了线上填报系统、线上配水计划制定、通过远程控制对闸泵进行操控并结合感知设备对实时的输配水量进行监测，并通过统计图表对供需水进行统计及分析。
在以往的灌区信息化系统中，配水调度主要依托往年的历史经验和检测站点数据进行用水计划的制定和管理，对整个配水过程缺乏有效的管理，配水过程中的计划变更等缺乏有效的支撑。
数字孪生配水调度
数字孪生-灌区信息化系统中，基于前端视频、量测站点数据，借助数字模拟，配水预演、仿真，打造“来水-需水-配水-调水”的链条化管理，有效改变了原来按照设计和计划供水的模式，为实现“按需供水，精准配水，有迹送水，减少弃水”的目标提供了科学手段。
02可视化调度管理
灌区数字沙盘
基于GIS地图对渠系管网等图层进行展示，直观的渠网上各个点位的实时监测数据、实时视频数据，同时可结合数字孪生配水调度模型相关数据推演，将演算结果以二维地图的方式在图上进行呈现，清晰直观一目了然。
倾斜摄影可视化
对于灌区中的重点渠系河段进行倾斜摄影，并将倾斜摄影和监测点位进行结合，将数据与场景融合，更加直观生动。同时可在场景中叠加一维、二维水动力模型及配水调度模型，模拟配水调度及水流演进效果，结合模型计算的流量值进行呈现，实现配水调度方案预演，为管理者实现科学化配水调度提供辅助决策。
BIM建模可视化
通过BIM建模的方式对管道输配水及泵闸阀等重点配水工程进行手工建模，结合各项监测数据和控制状态，对灌区的输配水进行模拟展示。
核心产品
四信数字孪生灌区信息化管理平台
四信数字孪生灌区信息化管理平台在前端站点测控的基础上，结合灌区渠系和水工建筑模型，应用水动力模型、灌区输配水策略等，对灌区输配水过程、渠系水计量上进行数字映射、智能模拟、前瞻预演，与灌区配水进行同步仿真，并根据前端数据不断迭代优化，实现对灌区调度管理的可视化调度和渠系水精准计量。
F9164-V300是一款物联网AI智能识别遥测终端机，其集遥测终端机功能、视频录像机、视频AI识别水尺读取算法功能为一体，在数字孪生灌区信息化系统中具有数据采集、AI识别、视频监控、图像查看等校核值守功能。
闸门遥测终端机是基于4G、LoRa无线网络及有线网络，实现闸门远程控制、本地控制，闸门开度、水位、流量采集，图像视频监控，具有太阳能供电系统和本地显示，适用于灌区中1.2m以下的渠道闸门开、闸门定量开关控制，并实时闸门的状态信息和渠道水信息。
雷达一体式流量计是一款基于微波技术的全自动流量计和RTU采集通讯功能，支持渠道水位和表面流速测量，结合渠道断面和渠道流速分布关系，实现断面瞬时流量及累计流量计算。适用于灌区中渠道流态稳定、风浪较小、无冲淤变化、不受回水跌水影响，经率定验证点流速与断面平均流速的关系稳定的断面。
超声波箱式明渠流量计具有瞬时多层流速、多维度水位的测量，支持瞬时流量、累计流量的计量。产品主要应用在0.5m——1.5m的渠道上，要求测流断面水位面积关系稳定、流态稳定、无回流漩涡、无明显冲淤变化、无水草影响、层流速分布有规律、含沙量小的场景。
01自研的软硬件产品，形成整体解决方案，提供更加便利、开箱即用的完整服务。
02专业的数据治理系统，有效提升渠系的精准计量。
03专业的水利模型、调度模型及三维可视化模型，充分挖掘数据价值，将业务与感知数据深度结合。
04软件平台系统基于统一用户中心、设备云管家及数据中台等服务，实现用户统一鉴权、设备统一纳管、数据指标化管理。
福建省武夷山市灌区节水配套改造项目
内蒙古灌区流量监测项目
山东滨州沾化引黄灌区信息化项目
闽公网安备 35021102000914号
样机免费试用
确保四信物联网rtu产品深度契合贵司业务需求
24G雷达流量计 F-LL100
超声波箱式明渠流量计 F-ICL100-T
AI智能识别视频遥测终端机RTUF9164-V300
闸门遥测终端机F9164-ZC100
400-8838-199
info@four-faith.com
厦门集美区软件园三期B区B14栋5层