“梦溪”时空大数据中台:解码智慧水务工程全生命周期管理的“数字基因”

2025-04-27

在数字化、智能化的新时代,“数据”成为继土地、劳动力、资本、技术之后的“第五大关键生产要素”。水务行业作为关乎国计民生的重要领域,同样置身数字化变革之中

传统智慧水务工程建设涉及规划、设计、施工、运维等多个环节,工程管理存在数据孤岛、数据割裂、业务协同低效等问题,难以实现全过程的有效管控,难以满足精细化、智能化的管理要求。

伏泰科技基于数据治理优势,联合浙工大工程设计集团,以浙江省农村污水治理为场景切入点,以“数据资产化、应用场景化、管理智能化”为目标,打造集规划设计、施工监管、运维管理于一体的工程全生命周期技术服务平台——“梦溪”时空大数据中台

“梦溪”时空大数据中台通过构建“统一数据基座+多维场景应用”的立体化架构,创新实现设计端、审批端、施工端、运维端的数据互通,持续把数据变成资产并“反哺”业务,实现数据可见、可用、可运营,助力浙工大工程设计集团重塑智慧水务工程全生命周期管理的数据生态,并为后续各个工程场景的扩展奠定坚实基础。

数据采集:多源汇聚,夯实治理数据根基

传统的调研模式依赖人工记录与纸质资料,效率低且易出错。“梦溪”中台突破传统信息系统的数据孤岛困境,构建“多源异构数据汇聚+时空基准统一”的底层架构,确保从立项到运维的工程项目信息在时空维度上无缝衔接。

一方面,整合卫星遥感、BIM模型、IoT传感器、RTK采集、移动调研等多源数据,将散乱无章的数据碎片,整合为集成、稳定且随时间动态变化的数据库,形成涵盖空间地理、工程参数、运维状态的立体化数据池;

另一方面,通过自主研发的时空校准算法,实现建筑单体编码与空间位置信息的精准映射,为工程全生命周期数据“落图归位”提供技术保障。

以农村污水治理场景为例,项目通过部署RTK高精度定位设备、液位计、流量计等物联网终端,实时采集管网流量、水质参数及设施运行状态,形成动态感知网络。结合移动端调研系统,多人协同录入数据。正射影像数据、二维矢量数据等基础地理信息的采集,为后续分析提供了空间定位和场景基础,清晰呈现村庄的地形地貌以及污水设施的分布情况。

数据标注:人机协作,化数据“碎片”为“精粹”

水务工程建设涉及海量空间数据,但历史资料分散、格式不一,难以统一管理。

伏泰通过严谨的数据整合与精细的加工流程,建立统一的数据交换标准与规范模式,整合工程数据、运维管理数据、地理信息数据等,构建高质量数据集。

其中,数据标注是让采集到的数据“说话”的重要步骤。数据标注中心部署高性能计算集群,满足多模态数据处理需求,提供数据要素服务算力支撑。

采用人机结合的方式,利用专业标注团队和自动化工具,在图像和视频处理、实时物体检测和跟踪、语义分割、3D传感器融合、文档处理、自然语言理解等方面,确保数据的精确性和一致性。AI算法自动识别管网孤立区域、逆坡异常等问题,辅助人工快速标注与修正

例如在管网改造中,无人机航拍的正射影像与地下管线CAD图叠加,系统自动标记出管线“血管栓塞”,并通过AI标注引擎生成修复优先级图谱。在污水零直排建设中,算法精准“揪出”雨污合流异常点,数据清洗效率较人工提升20倍。

模型构建:多模型协同、动态更新,适配多元场景

投资估算模型:投资决策的“智慧参谋”

前期估算:在智慧水务工程项目初期,信息模糊不清,基于过往项目投资经验值,结合户数、面积、管道长度等数据,快速预估投资金额,为项目可行性研究和初步投资决策提供关键参考。

规划测算:当进入详细规划阶段,依托数字化图纸信息进行统计换算,并与施工方报价进行精准比对,有效控制成本偏差。系统预设各类管材、设施、绿化等项目的投资价格,根据图纸或框选范围计算投资费用,确保预算准确性。

工程量分析模型:资源配置的“得力助手”

“梦溪”中台建立了工程量历史经验数据库,形成完善的工程量造价估算和测算机制。结合项目所在地的地形特点及所属区域的经济成本差异,独立计算合理的价格,为项目预算编制、成本控制和施工方案的制定提供准确数据,确保资源合理分配,避免因工程量计算失误导致的成本增加或工期延误。

智能诊断分析模型:运维管理的“智慧大脑”

基于GIS平台和时空大数据,“梦溪”中台构建智能诊断分析模型,实现连通性分析、流向分析、逆坡识别等功能,为管网的规划、建设和运维提供科学依据。通过构建水质预测模型,结合历史水质数据、气象数据及处理设施运行数据,预测水质变化趋势,为治理措施的制定提供科学依据。

随着新数据不断采集和加工,模型能够自主优化、动态更新,始终贴合实际需求。

数据应用:驱动全流程智治,实现高效协作

多端协同管理,实现全域互联提效

权限精细化:按部门、行政区划设置“一横一纵”双维度权限,实现集团内部用户自动同步与外部平台的用户共享,确保数据安全与协作效率。

企业微信无缝集成:用户可通过企业微信一站式登录,实现跨平台身份认证与业务协同。

调研闭环管理:移动端调研模块灵活适配入户调查、公厕评估、零直排检测等多元场景,支持离线表单填写、多用户并发调研,数据实时同步至中台并自动转化为设计坐标,打通外业数据与内业设计的壁垒。

全流程数字化,促进全生命周期数据共享

空间数据深度融合:支持CAD坐标与经纬度双向转换,实现调研数据与设计图纸的精准叠加。

倾斜摄影与正射展示:通过实景三维模型与孪生技术,直观呈现工程全貌,辅助决策与验收。

BIM与图纸数字化:实现设计方案智能审查、竣工图纸“一套图”归档,推动无纸化报建与监管。

跨平台互联互通:对接工程审批、施工图审查、质量监管等系统,打破信息孤岛,实现数据“一级一源”共享。

业务场景延伸,从单一项目迈向生态整合

“梦溪”中台不仅聚焦农村污水治理,更构建了开放的应用拓展框架,向城镇治水、海绵城市、未来社区、绿色建筑等领域延伸,打造多场景通用平台。

在运维管理领域,集成视频监控、设备状态监测等功能,实现污水处理终端的远程巡检与故障预警;在科研转化方面,支持将项目数据转化为标准化成果,为行业规范制定、技术创新提供数据支撑。通过“一项目一档案”管理模式,系统整合工程全周期文件、图纸、影像等资料,形成可追溯的数字化资产库,为后续项目提供经验参考与知识复用。

“梦溪”时空大数据中台不仅是伏泰科技联合浙工大工程设计集团针对水务领域工程设计变革的一次重要实践,更在于为行业提供了一套可复用的数字化解决方案——从数据采集到智能决策,从单一场景到生态整合,通过数据汇聚、业务协同,推动水务工程建设管理从“经验驱动”向“数据驱动”跃迁,工程造价从“粗放估算”向“精准核算”跨越。项目各环节数据共享效率提升60%,审批周期缩短40%,为工程建设全流程“无纸化”“智能化”奠定了数据基础。

未来,随着更多应用场景的开发和技术的迭代升级,伏泰将继续引领行业创新发展,推动水务数字化转型持续深入,实现行业智能、高效、可持续发展。

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