我校机器视觉与智能控制团队联合中水三立数据技术股份有限公司成功破解水利工程“有雨无水、有水无警”调度难题

发布者:倪维维发布时间:2026-08-20浏览次数:10

日前,我校计算机与信息学院机器视觉与智能控制汪军教授团队联合中水三立数据技术股份有限公司常仁凯高级工程师团队成功破解了气象台网预报与水利工程落地降雨及产汇流过程中易出现有雨无水的无效响应或“有水无警”的响应脱节以及闸泵群智能调度运维难题,让水利工程面对局地强降雨时“看得更准、调得更快、运行更稳”。

局地短时强降雨突发性强、范围小、演变快,极易引发河道水位陡涨、山洪和城市内涝。然而,“云中有雨”并不意味着降雨,降雨也不意味着一定形成径流,水利工程在雨水情研判、设施协同调度和设备安全运维等方面仍存在信息不够及时、响应不够协调等问题。为破解这一重大工程技术难题,团队从智慧水利全流程协同理念出发,历经多年持续攻关,形成了贯通精准感知、预报校准、闸泵调度和健康运维的成套技术体系。

给天空装上“雨量计”:用实测降雨径流校准短临预报

团队创制北斗面雨量计,利用北斗/GNSS信号反演大气可降水量,结合水汽—云雨转换模型,并融合视频监测、地面雨量、水位流量和气象预报等多源数据,实现对局地降雨范围、发展趋势及产汇流过程的连续感知。通过系统利用水利工程现场实测降雨径流校准短临预报,修正降雨落区、强度和发生时序,使气象预报转化为泵闸调度可直接使用的降雨径流数据,为泵闸提前响应提供可靠依据。

让闸和泵“学会配合”:实现一体化高效调度

针对闸门开度、泵组启停和叶片角度高度依赖人工经验的问题,团队建立降雨径流、水位流量、闸门开度、泵组组合和运行能耗之间的动态关系,根据实时水情自动生成协同控制方案。研制的智能测控一体化闸门首台套装备,实现水情监测、智能分析和精准控制,并可与既有泵站控制系统和调度平台快速融合,提升局地强降雨条件下闸泵群的响应速度和运行效率。

给设备做“实时体检”:把故障挡在调度之前

团队研发以超声波检测为核心的设备安全监测技术,融合振动、噪声、温度、电流、油压和转速等数据,实时识别设备异常;依托泵站群机组综合健康评价系统,为每台设备计算健康指数、故障率并纳入闸泵调度,实现高风险设备在高负荷期间持续运行,系统平均无故障运行时间由2500小时提高至7500小时。相关成果已在惠南庄泵站、驷马山灌区乌江泵站、淮阴抽水站、姚江西排上虞枢纽等水利工程中应用,实现了关键设备状态在线监测、异常自动识别、综合健康评价和维护辅助决策,为闸泵调度指令可靠执行和水利工程长期安全运行提供技术支撑。项目构建了精准感知、智能调度、健康约束三层递进式技术实施路径,推动水利工程实现三大转变:从看天调度转向实测驱动校准,从闸泵分散运行转向一体化协同管控,从故障事后维修转向健康约束调度,为山洪防御、城市排水防涝及调水工程智能化运行,提供了可复制、可推广的技术方案。

(文/图:计算机与信息学院提供;编辑:倪维维;初审:沈豫浙;审核:王宗乾)