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1、ICS SL中华人民共和国水利行业标准SLT-202X数字享生灌区建设技术导则TechnicalGuidelineforDigitalTwinIrrigationDistricts（征求意见稿）（请将你们发现的有关专利的内容和支持性文件随意见一并返回）202-x 实施202-发布中华人民共和国水利部发布1 总则12 术语23 基本要求24 系统体系架构34. 1系统架构34.2系统组成45信息化基础设施55. 1立体感知体系55.2自动控制系统65. 3支撑保障体系76数字季生平台86. 1一般要求86.2 数据底板86.3 模型库97业务应用平台117. 1一般要求117.2 主要业务应用1
2、17.3 典型智能业务应用128网络安全体系138. 1一般要求138. 2组织管理138.2 安全技术138.3 安全运营148.4 监督检查148.5 数据安全149保障体系14标准用词说明16条文说明171总则1.0.1为明确数字挛生灌区的内涵，规范建设内容、技术要求，特制定本导则。1.0.2本文件规定了数字享生灌区建设的术语和定义、总则、系统体系架构，信息化基础设施、数字挛生平台、业务应用平台、网络安全体系、保隙体系等的技术要求。1.0.3本文件适用于大中型灌区的数字挛生规划、设计、建设和运行管理等。1. 0.4本标准主要引用下列标准：GB/T15966水文仪器基本参数及通用技术条件G
3、B/T21303灌溉渠道系统量水规范GB/T22240信息安全技术网络安全等级保护定级导则GB/T28714取水计量技术导则SL21降水量观测规范要求SL364土壤摘情监测规范SL551土石坝安全监测技术规范SL566水利水电工程水文自动测报系统设计规范SL601混凝土坝安全监测技术规范SL725水利水电工程安全监测技术规范SL766大坝安全监测系统鉴定技术规范SL768水闸安全监测技术规范SL/T213水利对象分类与编码总则SL/T803水利网络安全保护技术规范SL/T809水利对象基础数据库表结构及标识符2术语2. 1数字字生灌区Digitaltwinirrigationdistrict以
4、物理灌区为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理灌区全要素和建设运行全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演，与物理灌区同步仿真运行、虚实交互、迭代优化，实现对物理灌区的实时监控、发现问题、优化调度的新型基础设施。2. 2数字挛生平台Platformofdigitaltwin由数据、模型、知识等资源及管理、表达、驱动这些资源的引擎组成的服务平台，提供在网络空间虚拟再现真实水利工程能力，为灌区水资源配置和供用水调度、防汛抗旱调度等业务应用提供支撑。2. 3数据底板Database由地理空间数据、基础数据、监测数据、业务管理数据、外部共享数据等构成的数字挛生灌区工程算据基础。3
5、基本要求3.1数字挛生灌区建设应与智慧水利、数字挛生流域、数字李生水利工程和数字挛生水网建设等相关技术文件相衔接。3.2数字李生灌区建设应遵循以下原则：3. 2.1需求牵引、应用至上。结合灌区管理实际，深入分析灌区业务管理需求，因地制宜开展基础设施和平台体系建设，强化业务应用，支撑灌区管理。3. 2.2统筹谋划、分步实施。结合灌区实际情况，课划顶层设计，明确建设目标和建设内容,急用先建、分步实施。3. 2.3整合共享、集约建设。按照“整合已建、统筹在建、规范新建”要求，注重与数字季生流域、数字挛生水网和数字李生水利工程资源整合与共建共用，充分挖掘和利用现有信息采集、网络通信、计算存储及互联网云
6、平台等基础设施，避免重复建设。3. 2.4融合创新、先进实用。紧密围绕灌区业务和功能需求与新一代信息技术融合创新，强化云计算、大数据、数字挛生、物联网、人工智能、5G、区块链等信息技术应用，赋能灌区水资源配置与供用水调度、水旱灾害防御等主要业务。3. 2.5整体防护、安全可靠。按照相关法律法规和标准规范要求，构建安全可靠的网络安全体系，保障网络基础设施、数据和信息系统的安全，应优先采用自主可控软硬件产品。4系统体系架构3.1 系统架构3.1.1 数字挛生灌区应在物理灌区的基础上数字化虚拟实现。3.1.2 数字挛生灌区建设应包括信息化基础设施、数字挛生平台、业务应用平台、网络安全体系、运行维护体
7、系等。数字挛生灌区总体架构如图1所示。用户茕区管理位农业、工业、城乡供水用水户水行政主管部门其他授权用户业务应用供需*水费sea与平台 报与决策 供用水（E） WK工8管理*与水IHttt网络安全体系模型库数据底板信息化葛础设施立体Ie知看能识别模型可接化酬知识库业务敷掘地理空间数摆水利对象关联关系外部共享依僵运行维护体系农情自动控制 引*；水源工程:派排水工程体系：；灌溉区域：；作物独植结构：主要用水户等；I.JL.JI.JI-I-1U图1数字李生灌区总体架构图3.2 系统组成4. 2.1物理灌区宜主要包括水源工程，灌溉排水工程体系，灌溉区域、作物种植结构及主要用水户等。5. 2.2信息化基
8、础设施应主要包括立体感知体系、自动控制系统、支撑保障体系，为灌区数据采集、传输存储、分析计算、应用支撑、运行管理等提供基础支撑和算力保障。6. 2.3数字季生平台包括数据底板、模型库、知识库等。数据底板为模型库和知识库提供算据;模型库和知识库为典型应用提供算法。其中，数据底板宜包括基础数据、监测数据、业务管理数据、地理空间数据和外部共享数据，模型库宜包括港区专题模型、智能识别模型、可视化模型，知识库宜包括灌区物理对象关系图谱、水利学科知识图谱、灌区多年运行管理经验凝练成的专家经验和业务规则、以及通过历史经验知识化分析构建的方案决策知识图谱。4.2.4业务应用平台宜包括供需水感知与预报、水资源配
9、置与供用水调度、水旱灾害防御、工程管理、量水与水费计收、水公共服务及灌区一张图等主要业务模块。4. 2.5网络安全体系应包括组织管理、安全技术、安全运营、监督检查、数据安全等。5. 2.6运行维护体系应包括管理制度、运维保隙、标准规范等。5信息化基础设施5.1立体感知体系5.1.1 一般要求5. 1.1.1应基于地形条件和管理需求，利用3S、云计算、大数据、数字挛生、物联网、人工智能、5G等现代信息技术，汇集多种类型的传感终端，构建“天空地”一体化透彻感知体系，实现全时空的泛在感知。5. 1.1.2灌区数字李生建设应充分共享数字挛生流域、数字李生水利工程和数字挛生水网监测感知数据，以灌区灌排系
10、统高保真模拟运行为目标，科学规划监测感知体系，合理确定监测项目、监测密度和监测频次，宜建设统一的监测汇集平台，集中接受和管理各类监测感知数据，保障数据安全，支持对运行渠道的远程运维管理。5. 1.1.3应根据现场气候、地形地质条件、工程状况、精度要求、类似工程经验确定监测仪器设备选型，并采用专业传感器采集、视频监控等感知方式、以及卫星遥感、视频/图像识别、无人机、水下机器人等新型监测手段获取监测信息。应经过技术经济比较，选择有线、近距离无线（WiFi,Zigbee,蓝牙等）、移动空中网（4G、NB-LoTDd）等通信方式，保障监测信息的高效传输。监测信息宜采用自动采集传输方式与线下人工采集相结
11、合方式获取。5. 1.2水情监测5.1. 2.1应根据灌区所在地域和规模、渠道特点以及水量调配、用水管理的要求，在主要取（引）水口、配水口、分水口、排（退）水口、用水管理分界点等用水计量断面设置量水监测站。根据灌区管理需要，可对灌区范围内的机井取水量、地下水水位、田间水层、塘堰水位进行监测。5. 1.2.2量水监测的基本要素为水位、流速和流量，监测站点布设应符合GB/T28714、GB/T21303的规定，且监测站数据能与其上下级站进行数据联动。5. 1.2.3量水仪器基本参数及通用技术应符合GB/T15966的有关规定。5. 1.2.4应综合考虑量测精度、水流条件、水头损失、抗干扰性、安装环
12、境、经济性等因素，根据流量范围、运行要求、对现场条件的适应性等合理选用设备设施。5. 1.2.5根据灌区管理需求，可在取（引）水口、地下水取水口、排（退）水口、用水管理分界点等重要断面开展水质监测。5. 1.3工情监测5. 1.3.1工情监测宜覆盖水源工程，取（引）水工程、泵站工程、输配水渠（管）道、田间灌溉渠系、排（退）水沟（渠）及其建筑物、机电设备、金属结构设备、管理设施等。5. 1.3.2可采用仪器设备监测、视频监视、无人机巡航、人工巡查等方式采集工情信息。具备条件的单位，宜构建基于星载平台（北斗、卫星InSAR等）、航空平台（无人机摄影测量等）、地面平台（高精度三维激光扫描仪等）的天空
13、地一体化多源立体化监测系统，实现灌区全域的全方位监测和安全隐患识别。6. 1.3.3宜监测闸（阀）门开度、荷载、过闸流量、启闭时间，泵站运行工况，泵站流量、实时负荷、启停时间等工程运行信息。5. 1.3.4宜监测水库大坝、水闸、渡槽、渠道及渠系建筑物（重点监测高边坡、高填方段）、堤防工程等的变形、渗流、应力应变等工程安全信息。监测点位、布置、频次等应符合SL551、SL601、SL725、SL766、SL768等的规定。5. 1.4农情监测5. 1.4.1宜监测包括壤墙情或田间水层深度、种植结构、种植面积、作物需耗水、土、作物长势、生长阶段、病虫害及涝渍灾情等农情信息。在充分共享相关部门农情信
14、息基础上，可根据需要补充布设农情信息监测点。5. 1.4.2土壤墙情监测站配置应符合SL364的规定,水稻田还应配备水位传感器监测水层深度，宜共享国家埔情站、地方墙情站的监测数据。6. 1.4.3可根据灌区实际需求采用卫星遥感、无人机监测等方式开展种植结构、种植面积、作物需耗水、作物长势、生长阶段、病虫害与产量预测以及墙情等信息监测。6. 1.5气象监测5.1.5.1宜根据管理需要共享流域管理机构、地方水行政主管部门、各级气象观测部门相关雨量站监测数据。可根据需要加密布设雨量站，灌域集雨面积每50平方千米宜设置不少于2处雨量站，水库灌区渠首应设置1处雨量站。5.1.5.2宜共享相关部门尤其是气
15、象部门的气象信息，可根据需求进行加密监测。气象站监测参数宜包括降雨量、温度、相对湿度、大气压强、风向风速和太阳辐射等，布设的位置、密度应符合SL566的规定。5.1 .5.3降雨量观测应符合SL21的规定，重点雨量监测站宜汛期每小时、降水时段内每5分钟自动采集一组降雨量数据，包括时段降雨量和当日累积降雨量。5.2 自动控制系统5.2.1灌区自动控制管理系统宜涵盖取（引）水、输配水、排（退）水自动控制系统和田间自动灌溉控制系统。5.2.2 取（引）水、输配水及退（排）水自动控制系统可根据远程控制程序下达的指令，实现水泵、水闸、阀门等的近实时自动控制。5.2.3 田间自动灌溉控制系统应根据系统下达
16、的灌溉指令或事先设置的灌溉制度，实现田间灌溉和排水的水泵、水闸、阀门等的自动启闭控制。5.2.4 闸门控制系统宜包括闸门开度、闸前/后水位、闸门上/下限位、过闸流量、动力电压/电流、视频等监测设备。如有测流需求，闸控系统电源宜采用测控分离的电源管理模式。5.2.5泵站控制系统宜包括压力、温度、流量，泵站进、出水池水位和电气设备运行参数等监测设备。5.2.6阀门自动控制系统宜包括电动/电磁阀门、流量计、阀门控制器等，可采用有线/无线方式，支持远程/现地控制阀门启闭。5.2.7灌区自动控制系统应配置自主可控的现地计算机监控设施，具备数据自动上报、故障报警、数据加密及校验等功能。应根据安全管理需要，
17、配置安全网关、VPN设备，并采用安全可靠的网络传输方式。应将自动控制算法发出的指令以及人工控制指令传输到闸门远程控制端、闸门远程控制指令传输到现地控制单元。5.2.8具备条件的灌区，可建设全渠道智能联调联控，开发全渠道控制模型算法，自动地生成调度指令，实时调控运行范围内各级闸门，通过联调联控，实现渠道内水位自动调节、各支斗口按需供水，实现全渠道智能调度，水量优化配置,有效提高灌溉水利用效率。5.3支撑保障体系5.3.1一般要求5.3.1.1宜建设应用支撑平台、通信网络、计算存储、调度中心等。5.3,1.2应用支撑平台宜采用微服务架构，利用大数据、人工智能、可视化、虚拟现实等新技术，构建一体化综
18、合智慧运维系统，实现水旱灾害防御、灌溉预报及决策、水资源调配、工程管理等业务应用。5.3,1.3应具备共享接入相关部门发布的水文、气象、农情、汛情等信息的能力。5.3.1.4可采用自建云、共享行业云和政务云等方式建设。5.3.2应用支撑平台5.3.2.1配置的基础软件包括地理信息、数据库、中间件等，应具备统一认证、统一门户、运维监控、日志采集、空间信息分析、信息交换、报告生成等能力。5.3.2.2应建设支持多网络多协议接入的物联网平台，包括连接管理、设备管理、数据管理、业务支撑以及系统管理，提供从设备接入到数据共享全流程能力。5.3.3通信网络.5.3.3.1应建设测站与分中心（或中心）、分中
19、心与中心之间的通信网络，应充分考虑信息的分级存储、分层管理、传输的负载均衡等技术措施。5.3.3.2宜构建覆盖全灌域取水口、分水口、排水口的闸、阀、泵监控站点的通信网络，实现传感信息和控制指令的自动传输。记录各层级、站点之间的通讯耗时，应设置当通讯出现异常情况时（包括收不到指令、耗时过长等情况）的自动报警程序。5.3.3.3需要实施自动（智能、远程）控制的水源取水闸、涉及群众生命财产安全的泄洪闸、用于渠道输水控制的节制闸以及重要的分水闸应采用控制专网。5.3.3.4宜自建或租用运营商通信网络，接入上级水行政主管部门的水利专网，实现与上级水行政主管部门的信息共享。5.3.4计算存储5.3.4.1
20、应建立统一编码、高效属性识别的数据库，灌区数据库设计与开发应符合SL/T213、SL/T809中对于水利对象及灌排工程基础数据库的分类与编码规定。5.3,4.2应根据应用场景需求选配建设计算存储、人工智能计算和边缘计算。5.3.4.3基础计算与存储应包含服务器、存储、网络、操作系统、数据库等软硬件，并预留冗余和拓展空间。5.3.4.4宜根据数字挛生灌区的智能识别模型训练、知识学习推理等计算需求，配备必要的人工智能计算资源。5.3.4.5宜根据灌区分中心、管理站的需求，配备边缘计算节点，为视频监控、Al智能分析提供边缘计算环境。5.3.5调度中心5.3.5.1调度中心应包括融合通信系统、视频会议
21、环境、集成显示系统、综合会商系统、联合值班环境等。5. 3.5.2宜根据水资源配置与供用水调度、水旱灾害防御和工程管理等多级业务需要，建设多级联动的视频会商系统，应提供联合值班、综合展示、会商研判、应急指挥一体化功能。6数字李生平台5.1 一般要求5.1.1 数字挛生平台建设应充分考虑算据、算法、算力之间的统筹协调和均衡设计。5.1.2 数字挛生平台架构设计应充分考虑灌区业务需求功能的可扩展性。5.2 数据底板6. 2.1数据底板建设宜在充分共享数字挛生流域、数字挛生水网和数字挛生水利工程等建设成果基础上，统筹数字挛生灌区模型库、知识库、业务应用等数据需求，汇聚和补充数字挛生灌区相关数据，共享
22、其他部门或行业数据。6.2.2应按照基础数据、监测数据、业务管理数据、地理空间数据、外部共享数据、模型参数数据的分类方式，建设灌区数据底板。数据底板建设宜符合数字挛生流域建设技术大纲数字享生水网建设技术导则数字挛生水利工程建设技术导则的规定，在充分利用行业共享资源和工程勘测资料的基础上,合理确定用于工程三维仿真分析的地理空间模型、建筑信息模型和工程实景模型的建设范围和精度。6.2.3应按照已有水利对象编码标准，按照统数据标准，汇聚多源异构数据，实现数据融合。6.2.4按照地理空间数据精度和建设范围，数据底板可划分为LI、L2、L3级，应符合数字挛生流域数据底板地理空间数规范（试行）的规定。6.
23、3模型库1. 3.1灌区专题模型6. 3.1.1应在充分共享数字挛生流域和数字挛生水利工程专业模型的基础上，补充完善灌区专题模型，支撑灌区模拟仿真和推演分析。7. 3.1.2灌区专题模型宜包括来水预报、需水预测、水资源配置、输配水联合调度、田间灌排及水旱灾害防御等模型。8. 3.1.3来水预报模型宜包括蓄水工程汇水区降雨预报、产汇流预报、塘库蓄水动态变化等模型。9. 3.1.4需水预测模型宜包括作物需耗水、城乡供水、工业需水、生态需水等预测模型。10. 3.1.5水资源配置模型宜包括水源可供水量分析模型，灌溉、城乡供水、工业、生态用水的多目标配置等模型。11. 3.1.6输配水联合调度模型宜包
24、括输配水渠/管（沟）道水流过程模拟仿真、供水调度预案自动生成、闸（泵、阀）群联合调度等模型。12. 3.1.7田间灌排模型宜包括作物生长、土壤水流、喷滴灌水分运移、地面灌溉水流推进及排水等模型。13. 3.1.8水旱灾害防御模型宜包括灌区范围内暴雨预报、洪水预报、干旱预报与涝渍模拟模型,以及水污染、旱涝等应急调度模型。可按需建设骨干渠道沿线冰凌预报模型。14. .2智能识别模型6.3.2.1在充分共享数字挛生流域和数字挛生水利工程智能识别模型的基础上，应符合数字挛生流域建设技术大纲数字挛生水网建设技术导则数字挛生水利工程建设技术导则的规定，结合灌区业务应用实际需要补充构建智能识别模型库。6.3
25、.2.2智能识别模型库宜包括遥感识别、视频识别、音频识别等模型。遥感识别可包括种植结构反演等模型，视频识别可包括水尺读数等模型。6.3.3可视化模型6.3.3.1在充分共享数字季生流域和数字挛生水利工程可视化模型的基础上，应符合数字挛生流域建设技术大纲数字挛生水利工程建设技术导则的规定，结合灌区业务应用实际需要补充构建可视化模型库。6.3.3.2根据业务管理需要宜对灌区关键控制工程或渠段构建可视化模型，构建对象可包括蓄水工程、取（引）水工程、灌区输配水、排水工程、流程动态和地理背景等，6. 3.3.3宜在满足仿真模拟、综合展示、业务管理等的前提下，建立多细节层次可视化模型。6.4知识库.6.
26、4.1在充分共享数字李生流域和数字季生水利工程知识库的基础上，应符合数字享生流域建设技术大纲数字李生水利工程建设技术导则的规定，结合灌区供用水管理业务特点和知识需求，构建灌区预报方案、业务规则、水利对象关联关系、历史场景和调度方案等知识。7. 4.2预报方案知识宜包括来水预报、需水预测、暴雨预报、洪水预报、干旱预报等模型优选及参数集。宜在共享数字李生流域和数字李生水利工程相关预测预报方案基础上，结合灌区用水调度需求，补充相关控制单元的预报方案，并结合预报效果及专家经验对预报方案知识进行更新融合。8. 4.3业务规则知识宜包括水资源调配、灌溉制度拟定、水旱灾害防御、安全运行监控等业务的风险预警研
27、判和调度规则。宜在共享数字挛生流域和数字李生水利工程相关风险预警研判和调度规则基础上，结合灌区供用水调度和预警需求，补充相关水旱灾害防御、水源供水短缺风险等预警研判和调度规则。9. 4.4用于描述物理灌区中的水利工程和水利对象治理管理活动等实体、概念及其关系的水利对象关联关系,宜包括空间关系、管理关系、水流关系等。10. 4.5历史场景知识宜包括水资源配置与供用水调度、水旱灾害防御、应急事件等历史场景，包括场景特征、处置过程及效果、处置经验等内容，支撑相似场景的快速查找匹配，支撑预案预演模拟。11. 4.6调度方案知识宜聚焦多目标综合调度要求，结合灌区供用水调度相关制度、规程、手册及专家经验等
28、知识来源，利用模拟预演优化等手段，构建灌区多业务联合的调度处置预案、方案。应对调度方案的执行效果进行评价，根据评价结果进行调度方案知识的动态更新与融合。7业务应用平台7.1一般要求7.1.1 应结合实际业务需要建设业务功能模块。业务功能模块架构设计应考虑灌区业务功能的可扩展性。7.1.2 灌区根据管理需求，可建设数字沙盘应用模块，可开发水资源配置与供用水调度、水旱灾害防御等智能业务模块等。7. 2主要业务应用12. 2.1供需水预报与决策模块可包括供需水感知、供需水预报等模块。供需水感知模块包括水情量测信息、塘库蓄水动态变化、作物种植结构、土壤墙情、作物需耗水、地下水盐动态等。供需水预报模块宜
29、具有不同预见期的来水预报、需水预报等功能。7. 2.2水资源配置与供用水调度模块可包括水资源配置、水资源调度等模块。水资源配置模块宜具有水资源供需平衡分析和生成配置方案等功能。水资源调度模块宜具有自动生成调度预案、调度方案仿真推演、调度方案实时动态调整、供水输水效率动态监测、灌溉保证率测算和供水调度评价等功能。8. 2.3水旱灾害防御模块可包括旱灾防御、灌区防汛、安全输水等模块。旱灾防御模块宜具有旱情监测评估、抗旱调度、旱灾预警、旱灾评估等功能。灌区防汛模块宜具有洪水预报、汛情预演、汛险预警、防汛预案、物资管理和调度评价等功能。安全输水模块宜具有渠（管）道、闸室等输水工程安全运行监测与预警等功
30、能。9. 2.4量水与水费计收模块可包括灌溉用水管理、城乡用水管理以及用水效果评估等模块。灌溉用水管理模块宜具有灌溉用水计量、水费计收、智能报表、水质监测预警等功能。城乡用水管理模块宜具有城乡用水计量、水费收缴、水质监测预警等功能。用水效果评估模块宜具有用水效率评价和用水效益评价等功能。7.2.5工程管理模块可包括工程规划计划管理、工程建设过程管理、工程运行维护管理等模块。工程规划计划管理模块宜具有工程规划管理、工程计划管理、工程统计管理等功能。工程运行维护管理模块宜具有工程台账、工程监测、工程巡检、安全监测、工程维护等功能。7.2.6水公共服务模块可包括水情信息服务、办公0A、移动应用等模块
31、。水情信息服务模块宜具有面向用水户等社会公众的水情信息发布、农业灌溉专题信息服务等功能。办公OA模块宜具有公文管理、公文流转、车辆管理、固定资产管理、会议管理、档案管理等功能。移动应用可包括移动APP、微信公众号等。7.2.7灌区一张图模块宜具有基于二、三维电子地图对工程基本信息、监测信息、巡检信息，配水调度、水量计量、水费计收、水旱灾害防御等信息管理功能。7.3典型智能业务应用7.3.1灌区应在数字挛生水利工程建设基础上，完善数据底板、模型库、知识库，建设具有数字映射、智能模拟、前瞻预演功能的挛生引擎，开展水资源配置与供用水调度、水旱灾害防御等关键业务的智能化应用。7.3.2水资源配置与供用
32、水智能调度模块应具备下列功能：1在水资源配置与供用水调度管理模块应用基础上，融合气象及来水预报、需耗水预测、流域及工程实时雨水情、地下水盐动态、工程运行、工程管理等信息，实现基于真实环境变化的及时更新。2以作物需耗水预测为基础，以土壤含水量或田间水层深度预报为核心，利用水利专业模型演算，精准预报和预测适宜的灌水时间和灌水量。3根据预测的灌水时间和灌水量，以及来水预报，结合工程供水能力（灌溉模型）或工程调度规则，利用决策模型提出最优水资源配置预案，经审核后形成水资源配置方案。4根据水资源配置方案自动生成闸/阀等调度节点的调度预案,开展调度预案下输配水过程仿真推演，计算灌域各级渠道用水和灌溉进度等
33、信息，优化修正供用水调度方案。5根据水雨情、工情和农情实时数据分析，对供用水调度方案适时调整和修正。6根据实时监测数据分析，实现供水输水效率动态监测、灌溉保证率测算、供水调度综合评价等功能。7. 3.3水旱灾害防御智能调度模块应具备下列功能：1在水旱灾害防御模块应用基础上，融合气象及来水预报、流域及工程实时雨水情、工程运行、工程管理等信息，实现基于真实环境变化的及时更新。2利用水文气象耦合、概率预报、大数据、人工智能等技术，实现汛旱情、涝渍灾害精准预报预警。3统筹防洪、供水、发电、生态用水等调度目标，根据调度方案，调用来水预报、洪水演进、涝渍模拟或旱情态势分析研判等水利专业模型及调度规程、历史
34、洪水或干旱涝渍等相关知识，对洪水淹没影响、工程泄流应用或应急抗旱、水量调度、防洪排水等场景进行模拟预演。4根据多方案推演结果，优化生成水旱灾害防御预案。5根据水雨情、工情和农情实时数据分析，对水旱灾害防御预案适时修正。6对渠道、管道、闸室等输水工程进行安全运行监测与预警，实时推送故隙点、险情隐患位置与检测检修建议等提示。7对水库、大坝、渠道、管道、机泵等工程设施运行进行安全运行指标监测，防止超指标运行，保证安全生产。8网络安全体系8.1一般要求8. 1.1应根据GB/T22240、SL803/T等标准规范，确定系统安全保护等级，构建完善的网络安全组织管理体系、安全技术体系、安全运营体系和监督检
35、查体系，加强数据安全保护，全面保障数字挛生灌区系统安全和数据安全。8. 1.2应充分利用国产软硬件、商用密码以及网络安全新技术，不断提升数字李生灌区安全防护水平。8.2组织管理8.2.1应落实网络安全管理机构和人员，建立网络安全责任制，明确网络安全管理机构、落实安全责任。8.2.2应建立供应链安全管理制度，严格软硬件供应商、开发单位、设计单位、集成单位、运行维护单位和人员的管理；优先采购安全可靠的网络产品和服务，采购网络产品和服务可能影响国家安全的，应按照国家网络安全规定进行安全审查。8.3安全技术8.3.1应按照网络安全等级保护相应等级要求开展安全物理环境、安全通信网络、安全区域边界和安全计
36、算环境建设。存在工控系统、云计算环境、移动互联和物联网应用的，应在以上基础上分别落实工控系统、云与虚拟化、移动互联和物联网扩展安全要求。8.3.2应通过安全数据采集、多源数据关联分析、威胁情报联动等手段，准确发现识别网络威胁和内部脆弱性，强化网络安全态势感知和监测预警能力。8.3.3宜具备网络安全事件研判分析、事件响应处置、应急预案管理和网络安全设备或系统管理功能的网络安全应急决策处理能力。8.4安全运营8.4.1应对各类安全资源进行有效的管理控制，从威胁预防、威胁防护、安全监测、响应处置等方面，建立闭环的安全运营体系。8.4.2应加强系统权限管控，强化威胁防护，持续开展安全监测，及时处置安全
37、应急响应等。8.4.3应对通信网络进行安全分区，应尽可能将业务系统完整地置于一个安全分区内。当业务系统有跨安全分区通信要求时，应通过安全隔离设施通信。8.5 监督检查8.5.1 应强化网络安全监督检查，定期对系统进行管理和技术的安全检测评估，掌握风险漏洞情况，及时处置。8.5.2 应主动配合公安机关、网信管理部门、上级单位等组织开展的网络安全监督检查。8.5.3 应定期开展网络与数据安全事件应急演练。8.6 数据安全8.6.1应开展数据分类分级，识别和建立一般、重要、核心业务数据清单，严格权限资源控制。及时动态更新重要数据目录8.6.2应充分利用密码技术等手段，确保重要业务数据的静态存储安全和
38、动态传输安全，不被非法访问、窃取、删除、修改等。8.6.3应采用身份鉴别、访问控制、安全传输、操作抗抵赖、过程追溯等技术确保数据交换共享过程安全。8.6.4应规定数据最小化访问原则，不同网络区域之间的数据共享应采用网闸，应严格重要数据的访问范围，采用数据库审计对数据库操作行为进行记录分析研判和溯源。8.6.5应定期对关键业务数据进行备份，实现重要数据备份与恢复。9保障体系9.1 围绕灌区业务应用，衔接实体工程、信息化基础设施、数字李生平台、业务应用平台、网络安全体系的相关组织机构、人员，建立数据、设施、运维、应用等方面的管理制度。9.2 围绕信息化基础设施、数字季生平台、业务应用平台等运维管理
39、需求，宜利用移动互联、可视化、大数据等新技术，构建一体化综合智慧运维系统，实现运维对象、运维人员、运维流程全覆盖。9.3 遵循国家、水利及相关行业标准规范，制定硬件集成、数据集成、应用集成、门户集成等标准规范，实现规划、设计、建设、运行管理等各阶段的协调统一。标准用词说明标准用词在特殊情况下的等效表述要求严格程度应有必要、要求、要、只有才允许要求不应不允许、不许可、不要宜推荐、建议推荐不宜不推荐、不建议可允许、许可、准许允许不必不需要、不要求中华人民共和国水利行业标准数字挛生灌区建设技术导则SL/TXXX202X条文说明5信息化基础设施195.1立体感知体系195.2自动控制系统227业务应用
40、平台237.2主要业务应用235信息化基础设施5.1立体感知体系5.1.2水情监测5. 1.2.1根据灌区所在地域和规模、渠道特点以及水量调配、用水管理的要求，应在主要取水口设置量水监测站，宜根据用水管理和供水服务要求在配水口、分水口、排（退）水口、用水管理分界点等用水计量断面设置量水监测站。6. 1.2.2量水监测站设置宜符合以下规定：1渠首应设置量水监测设施，测站位置应在渠段顺直、水流平稳处设置,也可与引水闸结合设置。2干渠、支渠各级渠道分水口应设置量水监测设施，测站应在分水闸下游或闸后,位置宜设置在渠段顺直、水流平稳处。3具有退水功能的灌溉渠道系统末端、退水闸及排水沟渠可设量水监测设施，
41、用于观测退水量。4根据灌区管理需要，为观测、收集专门资料（渠道或管道的输水损失、率含沙量等），需要设置测站时,可在满足需求条件的位置增设专用测站。5.1. 2.4量水测站布设应符合下列规定：1量水测站布点顺序及控制范围宜遵循“由上到下”和“先粗后细”的原则，逐步缩小监测单元；2量水测站应布设在干渠节制闸、支渠分水闸下游2050m水流平稳的渠段上，位置应设置渠段顺直、渠基稳固、断面规则处布置测流断面和安装量水设备；3当水流平顺，且不受闸门启闭和渠系建筑物壅水影响时，可以与水力性能良好的闸门等渠系建筑物结合设置量水设施；量测水设备选择宜符合以下规定：1量水断面渠宽OWbWO.4m建议采用非满管电磁
42、流量计、无喉道量水槽、巴歇尔槽等设备。2量水断面渠宽0.4mWbW2m建议采用时差法超声波明渠测流箱、电磁流量计测流箱、小量程雷达水位计或超声波水位计等设备。3量水断面渠宽2mb10m建议采用时差法超声波明渠流量计、雷达流量计、雷达水位计或超声波水位计等设备。4量水断面渠宽10mVbW25m建议采用水平波束HADCP多普勒流量计、雷达明渠流量计矩阵，有条件的可以建设轨道测流车系统。5管道仪表流量计宜采用超声波流量计、电磁流量计、水表等量水方式。当管道为非满管或为渠道出水涵管时，需采用非满管电磁流量计进行测量。6标准断面量水应选在在渠段顺直，断面规则、水流均匀，测流断面不受建筑物泄流影响的渠道段
43、，通过建立水位流量关系曲线测量流量。其中，水位测量宜采用浮子式水位计、压力式水位计、电子水尺、超声波水位计、雷达水位计等。5.1.3工情监测5.1.3.1监视监控系统应尽量选择市电供电、有线网络覆盖的地点进行建设，原则上不建议建设太阳能供电4G视频监控站，避免建成后站点运行不稳定和产生大量运维经费。确需建设太阳能供电4G视频监控站的,宜采用拍照摄像机，只进行图像采集。视频监控系统宜符合下列规定：1灌区可根据实际需求，可布设在主要道路进出口、重要建筑物（如渡槽、倒虹吸、隧洞、溢洪堰、跌水、陡坡、箱涵、桥梁以及自动控制的闸、泵、阀等）、人口密集区、险情易发地及其他管理需要区域的视频监控系统，实现多
44、功能智能识别。2视频监控系统应具备开放性、可扩展性、易维护性和高性价比，力求满足“无人值班、少人值守”的运行管理需要。3视频监控系统应能根据报警系统及预置的程序进行录像，或通过手动实现即时录像，能对图像进行完整保存和再现，储存时间不少于15天，视频宜具备深度应用条件，能够自主分析、识别、报警、联动等。4视频监控系统的视频数据传输宜根据情况选择网线、光纤、4G/5G或无线网桥等方式。网线传输距离不应超过100m。当使用无线网桥传输视频数据，网桥发射和接收端之间应无障碍遮挡。5.1.4农情监测5. 1.4.2土壤墙情监测站配置宜符合以下规定：1 土壤墉情监测站宜均匀布设，并应靠近国家水文站、气象站
45、或雨量站。若土壤端情监测区域内及邻近地区无气象、水文站时宜建立气象站或雨量站。2 土壤埔情监测站含水率采样点应布置在距代表性地块边缘、路边IOm以上且平整的地块,应避开低洼易积水的地方，且同沟漕和供水渠道保持20m以上的距离，避免沟渠水侧渗对土壤含水量产生影响。3 土壤墙情监测站点数量应根据灌区类型和面积布设，山丘区单站控制面积宜在4.5-45万亩，丘陵区单站控制面积宜在15-75万亩，平原区单站控制面积在45-135万亩。灌区可根据实际需求，对土壤墙情监测站点加密布设。5. 1.5气象监测6. 1.5.3降雨量观测宜符合以下规定：1气象站和雨量站宜设置在交通、通信条件较好的地点，位置应远离树
46、木、建筑物和其他遮挡物，确保不会对气象观测产生干扰。尽量避免将气象站安装在可能受到人为干扰的地方，以减少外界干扰对气象观测的影响。2气象站或雨量站点数量应根据面积布设（偏远地区和湿润地区可取下限）。1万亩以下灌区，可布设站点1个点；1万亩以上10万亩以下的灌区，宜布设站点数量3-5个；10万亩以上30万亩以下的灌区，宜布设站点5-7个；30万亩以上100万亩以下灌区，宜布设站点8T0个;100万亩以上根据灌区实际需求，布设站点。表5.1立体感知体系监控内容序号业务模块监控类别监控指标建设说明1水情监测量水监测水位流量（水量）流速水质监测PH值浊度水温溶解氧COD电导率O2工情监测闸站运行监测闸（阀）状态闸（阀）开度荷载流量（水量）启闭时间泵站运行监测泵机状态流量实时负荷启闭时间大坝安全监测变形、渗流、应力应变等水闸安全监测变形、渗流、应力应变等渡槽安全监测变形、渗流、应力应变等渠道安全监测变形、渗流、应力应变等序号业务模块监控类别监控指标建设说明渠系建筑物安全监测变形、渗流、应力应变等堤防安全监测变形、渗流、应力应变等3农情监测农情信息监测种植结构作物需耗水灌溉面积土壤墙情或田间水层O
