让2000多年前水利工程更好发挥作用？大疆助力让都江堰“数字化”

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<article><section data-type="rtext">【环球网无人机频道 记者 范辰言】都江堰是中国古代水利工程的杰出代表，自从建成到现在的2280年中，一直负担着四川平原中西部地区大量农田灌溉以及成都城市生活用水，正是都江堰这一整套水利体系让岷江滋养成都平原，成就了天府之国的美名。都江堰能够在2000多年里持续不断发挥作用，需要人力不断维护，尤其是新中国成立后通过修建更现代化的水利工程，扩大灌区，利用现代化的工艺和材料，加固都江堰的结构，进一步扩展都江堰的功能。如今都江堰的灌区实灌面积早已超过1000万亩。据大疆行业应用解决方案经理杨帆介绍，灌区规模的扩大，对都江堰整体的管理和维护也提出了新的要求，作为成都平原最重要的水利枢纽工程，都江堰水利发展中心已经为这套水利工程的各重要节点、重点河流段等设置了水流、水位等信息的测控网络，一些河道还有人工“河长制”来及时通报灌区情况，但都江堰各干流支流河道总计超过2600公里，仅靠人力难以完成河道巡检以及针对特殊情况即时出动等情况，面对这个状况，利用现代化科技很有必要。<img data-alt="（大疆无人机都江堰巡检实时画面）" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/616719deb27d598a90198adeca4a3280u5.jpg?imageView2/2/w/1260" />为了让都江堰的整体管理更直观，都江堰水利发展中心建设了整个灌区的数字孪生模型，利用无人机拍摄的高精度现场画面作为数字孪生底板，将都江堰搬到了屏幕上。结合现有各类传感器形成的水情监控网络，配合无人机沿线定期巡检，完善都江堰灌区重要区域的信息实时监控网络。<img data-alt="（已在都江堰应用的大疆机场和巡检无人机）" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/4bf9aa16c9ba02478971d8f255f2eb0bu5.jpg?imageView2/2/w/1260" />目前，都江堰已经引入了大疆无人机和大疆机场进行灌区巡检试点，在都江堰的渠首枢纽位置，使用无人机执行定期巡河任务，利用大疆机场的自动化部署能力，做到无人机巡检期间不需要人工干涉，在巡检过程中，遇到突发或特殊情况，随时可以通过光学传感器，悬停或拉近进行进一步检查，提前发现并排除堤岸上的风险点。<img data-alt="（都江堰的数字孪生系统可以将所有信息做到实时化直观显示）" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/04c0027551ceeabf92e58fad8dcde992u5.jpg?imageView2/2/w/1260" />杨帆表示，配合大疆机场，无人机执行一次长度约10公里的巡检任务，只需要几分钟即可完成。而如果要用人工执行这类任务，需要人员沿河堤移动10公里来完成巡检，堤岸边植被繁密，人行不便，巡检一趟就需要几个小时，对人员的体能等也是一个巨大的考验。这2600公里长的都江堰河道，按单台机场的覆盖范围计算，这2600公里长的都江堰河道，还需要部署上百台机场，就能完成全面覆盖。在河道发生特殊情况时，可以在几分钟之内，将河道的现场情况以实时画面的形式传递到指挥大厅，便于指挥员进行下一步决策。<img data-alt="（都江堰数字孪生系统生成的“鱼嘴”3D画面）" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/123025a3c66c5d70fad55764d627a3f8u5.jpg?imageView2/2/w/1260" />实际上，不止都江堰这一处水利工程，大疆目前已经在全国多处水利枢纽铺开了无人机水利巡检作业，利用无人机提供的便利，可以在最短的时间里，高效完成水利巡检任务，未来在配合AI技术后，还可以在巡检过程中，通过无人机镜头自动识别风险、特情，提醒管理人员关注并处理。据大疆解决方案工程师张泽盛介绍，目前全国各河道、水域的无人机巡检场景中，大疆无人机及大疆机场的应用场景丰富，已经占据了主要市场份额，尤其是在珠三角、长三角等水网密布、经济发达的地区，大疆无人机在水网监测、水利巡检工作中带来的“技术革新”非常明显。在传统水利巡检作业中，即使采用了无人机，也只能是无人机飞手定期、单趟飞行巡检，不但成本高，巡检中发现的问题难以集成到系统内，还需要单独归纳总结。如今借助大疆无人机航测技术，可以生成精细化三维建模，用于数字孪生底板，可以将水利巡检的场景直观地利用3D模型的形式，展示在后台。这套数字孪生底版可以介入现有的水文检测网络信息，包括流速、风速、水位等信息，大疆无人机上装载的模块化巡检设备，可以通过可见光、红外线、雷达等不同检测设备，将水利信息更具体更直观地展现在调度中心画面上，有利于调度人员进行决策。在遇到春夏丰水期，水流量大、甚至在降雨后，水位迅速上升后，可通过大疆无人机巡检堤坝状况，提前发现堤坝隐患，做到防患于未然。在无人机巡检的过程中，还可以对水道中的一些行为进行取证，比如钓鱼、游泳等，进行警告或驱离，一方面保障河道的安全，另一方面也能保护群众的生命安全。据张泽盛介绍，随着近些年，我国在水利、水文方面的投资越来越多，大疆无人机和大疆机场能够发挥的作用也越来越大，大疆机场可以配合基层水文站，做到河道巡检线路全覆盖。只需要将机场部署在水文站位置，接入电源和网络，无人机就可以按照计划，自主执行巡检作业，期间不但无需人工干预，在即使机场断电后，剩余电力仍可坚持机场运转5小时，可以满足无人机返航、机场保护盖关闭，减少因为突发断电事件，对无人机和机场带来的不利影响。尤其是大疆在2023年推出的二代机场，进一步提升充电部署条件、续航里程和图传距离方面的提升。杨帆表示，二代大疆机场采用无线充电，为了降低无人机在特殊情况下降落在机场的成功率，大疆机场二代的起降平台被设计成一个凹槽，只要无人机降落后，都会滑入凹槽，降低大风天气环境下的起降难度。<img data-alt="（大疆二代机场的凹槽结构）" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/1fcd43dc46aeff5e3752736100461080u5.jpg?imageView2/2/w/1260" />此外，考虑到户外定期巡检需要面对不同的天气情况，大疆无人机可以在中雨环境下正常执行任务，除非遇到台风、暴雨、冰雹等极端天气，几乎不会影响大疆机场和无人机的运转。在无人机的帮助下，我们可以更加了解我国的水资源、各条河流的水文情况，不但减轻了水文监测的难度，还能让我们更直观地了解我们中华民族的“生命之源”，为我们更好地进行水资源管理、分配决策提供更多的信息，让无论“大江大河”还是“村边小溪”都能发挥最大的作用，这可能正是科技发展的意义。</section></article>

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