智慧水利综合管理平台

SECTION · 01

产品定位

对标水利部「数字孪生流域」+「2+N 智慧水利总体框架」做了适合单机的瘦身：不堆 K8s / Hadoop / Kafka 集群，但数据模型、服务切分、接口契约从 v1 就对标后续云化、集群化、孪生深化 — 客户从单机长到集群不需要重写。

🎯 客户范围

县区级水利局 / 水务局
中小流域机构
水库 / 灌区管理处
乡镇水务站
涉水企业园区

🧭 建设范式

对标水利部 2+N 总体框架
四预闭环 + 业务全链
GIS 一张图为业务中枢
AI 与孪生贯穿到调度
信创 / 等保 2.0 兼容

⚡ 核心差异

一台 16C/64G 跑闭环
不依赖重组件（K8s/Hadoop）
AI 端到端跑通，非 PPT
预留双机 / 集群 / 云演进
HJ212 + SL651 双协议中心

SECTION · 02

客户价值矩阵 · 痛点 → 方案 → 收益

8 类客户实际痛点，每条都有功能对应，不堆口号，一眼看 ROI。

客户痛点	平台方案	可量化收益
监测设备多厂商环保 / 水文 / 市政各跑各的	HJ212 + SL651 双协议中心 + EMQX MQTT + 时序治理	一套接入 · 国标兼容 · 解析吞吐 ≥ 5k 帧/秒
预报 / 告警割裂	四预闭环：LSTM 预报 → 阈值规则 → 多通道告警 → 工单 → 闭环	预警触达 < 60s · 处置全程可追溯
调度"拍脑袋"	NSGA-II 多目标推演 + Cesium 数字孪生淹没演练（5 步动画）	5 套方案 · 防洪 / 生态 / 经济三维评分
闸控误操作风险	闸控双人复核 + 联锁审计 + OPC-UA PLC 真实下发	操作合规 100% 可审计 · 安全联锁
业务要数据 IT 慢	NL2SQL 智能问数（沙箱执行）+ AI 一键简报	自然语言出表 · 秒级返回 · 可读 SQL 审核
河长巡河纸质化	河湖长制移动端 + 巡河轨迹 + 问题闭环 + 督办	巡河有迹 · 问题有责 · 督办有据
领导要"一张大屏"	11 张定制大屏 + Cesium 三维孪生	指挥 / 调度 / 网格 / 水库 / 夜景多风格
信创 / 等保合规	CockroachDB + MinIO + EMQX 全国产化栈 + 等保 2.0 设计	满足国密 / 国产 OS / 国产 CPU 适配

SECTION · 03

系统全景 · 8 大模块

50+ 业务页面 · 11 张定制大屏 · 6 个 AI 推理服务 · 2 个国标 IoT 协议解析中心 — 端到端一张图。

① 态势 7 页

工作台 / 一张图 / 数字孪生 / 防汛 / 预报 / 预警 / 智能助手

② 工程 5 页

工程运管 / 资产 EAM / 智慧管网 DMA / 视频 AI / 测站台账

③ 河湖 8 页

河长制 / 遥感 / 知识图谱 / 水资源 / 水质 / 供水 / 水保 / 执法

④ 调度 6 页

跨流域综合调度 / 闸控 / 演练 / 工单 / 报表 / 消息

⑤ 数据 2 页

时序数据治理 / HJ212+SL651 双协议解析中心

⑥ 大屏 11 张

综合指挥 / 跨流域 / 网格 / 水库 / 夜景 / 流量 / 雨情 3D / 32:9 超宽

⑦ 智慧农业 7 页

天业棉田示范基地 · 灌区监测 / 灌溉控制 / 智慧模型

⑧ 后台管理 20+ 页

RBAC / 字典 / 测站 / 工程 / 河湖 / 规则 / 通道 / 审计 / 备份

01

MODULE

态势 · 监测、预警、孪生、四预、AI

从值班工作台到 Cesium 三维孪生，把"看得见、看得清、看得懂"做到位 — 这是平台的"中枢神经"。

登录入口

/login

双门户分流（业务 + 后台）共用同一身份系统；左侧业务价值文案，使用本地高清小图。

JWT + Refresh Token，30 分钟过期 / 自动续期
默认账号 admin / 123456（生产强制改密）
多因子认证可对接（短信 / OTP）

综合工作台

/workbench

值班 / 调度 / 管理员进入系统的第一屏，1 秒看完今天有没有事。

4 张 KPI 卡：在线测站 / 活跃预警 / 系统组件健康 / 24h 降雨
常用模块四宫格：监测 / 工程 / 河湖 / 调度直达
右侧三栏：预警 + 待办 + 消息，无需切页
顶部"问 AI 助手"NL2SQL 入口

综合一张图

/overview-map

水利天然是空间业务，所有测站 / 工程 / 事件都落图。底图可切，内网客户可全离线。

Leaflet 真 GIS，5 类点线面（测站 / 工程 / 河流 / 视频 / 事件）
空间筛选：行政区 / 流域 / 自由绘制范围
点选联动右侧详情卡，遥测 / 状态 / 视频缩略图
WGS84 / CGCS2000 坐标系

流域数字孪生 ★ 核心

/twin · Cesium 1.141

Cesium 三维底座 + 灰白地形 + 程序化建筑群 + 河网 + BIM 挂载，离线兜底。

3D Tiles 数据集目录：DEM / BIM / OSM Buildings
5 步洪水淹没演练：水位推进 + 受影响对象红色描边
点击对象联动遥测和告警
底部播放控制 + 时间轴回放

雨水情 / 防汛

/flood

4 Tab 信息架构覆盖防汛全链：实时雨水情、规则告警、气象短临、应急模式。

实时雨水情：测站雨量曲线 + 水位流量对比 + 空间分布
规则告警：规则矩阵 + 自动处置建议
气象短临：0-3h 短临研判 + 时间带
应急模式：响应等级 → 会商 → 指令 → 跟踪

水文预报中心 ★ AI 旗舰

/forecast

AI 模型矩阵 + 集合预报 fan chart + 端到端"新建 → 跑 → 发布"工作流。

4 类模型：LSTM-WL-24 / LSTM-Q / HEC-HMS / SWMM
集合预报：均值 + 不确定度带
产品发布：数据 + PDF + 短信签发
FastAPI 推理服务可替换真模型

预警中心

/alerts

活跃预警按等级（red/orange/yellow/blue）分组，多源触发，多通道分发。

触发源：阈值规则、AI 预报、视频 AI、人工录入
处置：确认 → 派工单 → 处置 → 闭环
多通道：短信 / 钉钉 / 邮件 / 站内
超时未处置自动升级 + 通知上级

智能助手 ★ AI 旗舰

/ai

业务部门要数据不用再求 IT。"今年红旗水库超汛限多少次" → 秒级返回。

NL2SQL：自然语言出 SQL + 出表 + 出图（沙箱只读，5s 超时）
一键简报：防汛 / 调度 / 周报自动配图配表
智能派工：故障类型 + 历史人选推荐
可对接 GPT / 文心 / 通义大模型

02

MODULE

工程 · 工程、资产、管网、视频、测站

覆盖从工程台账到 EAM 维养计划、DMA 管网、视频 AI 巡查全链路。

工程运管

/engineering

水库 / 闸坝 / 堤防 / 泵站 / 河道五大类工程，全生命周期管理。

5 大类 30+ 子类工程台账
状态：运行 / 维护 / 故障 / 报废
地图 + 列表双视图
点击工程进入详情：属性 + 遥测 + 维养 + 事件

工程资产 EAM

/eam

资产三级树 + 维养计划 + 故障工单 + 备件库存，5w+ 设备无压力。

资产树：工程 → 设备 → 部件三级
维养计划：日常 / 季度 / 年度自动派工
移动扫码：H5 派工 + 现场拍照
MTBF / MTTR / 维养成本可视化

智慧管网 DMA

/pipe

DMA 分区 + 漏损定位 + 水力学模型，目标漏损率 < 15%。

DMA 分区：独立计量 + 漏失率监控
漏损定位：夜间最小流量分析
与 SWMM 联动跑管网仿真
水量平衡：分区供水 / 收费 / 漏失自动对账

视频监控 + AI 识别 ★ AI

/video

多路视频 + 视频 AI 识别（水尺 / 漂浮物 / 闯入），识别结果自动入预警。

多路网格：4 / 9 / 16 路同屏
AI 识别：水尺读数 / 漂浮物 / 人员闯入
识别延迟 2-3s · vision FastAPI
支持 RTSP / GB28181 / ONVIF

测站设备台账

/stations

水位 / 雨量 / 流量 / 水质 / 视频 / 蒸发多类型测站，设备健康度三维评分。

健康度：在线率 + 数据完整率 + 异常次数
对码：上级业务平台 + 监测中心台账
批量导入 / 导出
HJ212 / SL651 / Modbus / OPC-UA 多协议

03

MODULE

河湖 · 河长制、知识图谱、水资源、水质

河湖长制 + 遥感 + 知识图谱 + 水资源 + 水质 + 供水 + 水保 + 执法。

河湖长制

/riverchief · /riverchief-mobile

省市县乡村五级河长责任体系 + 巡河轨迹 + 问题闭环 + 督办，PC + H5 双端。

五级河长责任体系
巡河轨迹：GPS 自动记录 + 时长 + 距离
问题闭环：上报 → 派单 → 整改 → 复核 → 销号
督办：超期自动上推 + 通报

水利知识图谱 ★ AI

/knowledge-graph

水库 / 河流 / 工程 / 规范 / 术语 / 人员等实体的关系图谱，作为 NL2SQL 的语义增强层。

实体 + 关系：10w+ 节点
水利规范 / 政策 / 调度方案 LLM 抽取
自然语言查关系（"A 水库下游有哪些工程"）
手动维护 + AI 抽取双模式

水资源管理

/waterres

取用水管理 + 三条红线（总量 / 效率 / 水功能区） + 水资源公报自动生成。

取用水：取水户 + 许可 + 计划
三条红线：总量 / 效率 / 水功能区限制
超计划取水自动预警 + 督办
对接水资源费征收

水质监测

/waterq

国控 / 省控 / 市控断面统一管理，按 GB 3838-2002 五类水自动判定。

断面台账：国控 / 省控 / 市控
指标：pH / DO / COD / NH3-N / TP / TN
评价：GB 3838 五类水
HJ212 在线监测站 5min/次自动采集

04

MODULE

调度 · 调度、闸控、工单、报表

跨流域综合调度从静态页打通为真实业务闭环：方案起草、双人复核、闸控下发、应急一键。

综合调度 · 跨流域 ★ 核心

/dispatch

跨流域水量平衡聚合视图 + NSGA-II 多目标推演 + 三级审批 + 应急一键。

NSGA-II：5 套方案 · 防洪 / 生态 / 经济三维评分
方案流转：调度员 → 主管 → 局长三级审批
指令下达：禁止自审 + 双人复核
会商纪要全部上链 · 应急一键发起

闸控安全中心 ★ 安全

/gate-control

操作员发起 + 复核员审批，禁止自审，OPC-UA 真实下发到 PLC 控制柜。

双人复核：禁止自审 + 联锁审计
OPC-UA over TLS：asyncua 协议
异常告警：联锁不满足或 PLC 通讯异常立即报警
等保 2.0 三级合规

工单中心

/workorders

工单来源覆盖预警 / 巡检 / 上报 / 手工四类，状态机端到端闭环。

6 状态机：新建 → 派发 → 处理 → 完成 → 核验 → 关闭
智能派工：AI 推荐负责人（历史 + 技能 + 工作量）
移动端：H5 + 微信扫码上报
SLA 管理 + 超时升级

报表中心 · AI 智能简报 ★ AI

/reports

预置模板 + AI 一键合成（自动配图配表配结论），30-60s/份。

预置模板：防汛日报 / 调度月报 / 水资源公报 / 监测周报
导出：PDF / Word / Excel
定时任务：每日 08:00 自动生成 + 推送
分发：短信 / 钉钉 / 邮件

05

MODULE

数据 · 时序治理 + IoT 协议中心

把"接得进、洗得干净、用得放心"做到位。HJ212 + SL651 国标双协议中心。

时序数据治理

/data-quality

质量标记 + 缺测填补 + 三级流转（原始 → 治理 → 发布），下游消费安心。

5 类质量：原始 / 校验通过 / 异常 / 缺测 / 人工修订
缺测填补：线性插值 / 邻站均值 / 历史均值 / 模型预测
三级流转：发布表只读，下游消费安心
规则：阈值 / 突变率 / 连续相同值检测

IoT 协议解析中心 ★ 国标

/iot-protocol

环保 HJ212 + 水利 SL651 双协议中心，国标兼容，可现场演示 CRC 篡改拒绝。

4 张协议矩阵卡：HJ212-2017 / SL651-2014 / SL330-2011 / Modbus-RTU
HJ212-2017：环保污染物 · CRC + Tab 校验
SL651-2014：水利水文 · BCD + CRC-16/CCITT-FALSE
样本刷新 + 立即解析 + CRC 篡改演示

SECTION · 06

GIS 大屏画廊 · 11 张定制大屏

给领导和指挥中心备的 11 张大屏，指挥 / 调度 / 网格化 / 水库 / 夜景 / 32:9 超宽多种风格 — 免外包。点击查看大图。

① 综合指挥大屏

暗色调命令中心风格。左侧 KPI + 预警；中央流域一张图 + 测站点位；右侧雨量 Top + 工况 + 视频轮播。

② 跨流域调度大屏

南水北调 / 引江济淮 / 引江补汉等跨流域态势。流域骨架图 + 调水路径动画 + 省际分水。

③ 水利网格化综合监管

网格化巡查 + KPI 矩阵 + 监管事件分级。适合县区级水务局督查使用。

④ 水库运行安全监管

库容 / 风险 / 巡查 / 蓄水 / 大坝监测一屏概览。水库管理处汛期"压舱石"。

⑤ 物联感知设备总览

设备健康 + 维保工单 + 在线率热力图 + 厂商分布。给信息化主管 / 设备运维处看。

⑥ 水利运营报表

营收 / 灌区 / 缴费渠道 / 收费排行。给供水公司 / 灌区管理处看运营情况。

⑦ 流域水网夜景态势

夜景城市灯辉 + 河网光带 + 数据流动光效。视觉冲击力最强，适合展厅 / 接待。

⑧ 全国水流量实时监控

七大流域热区图 + 预警倒计时 + 调度链路。国家级 / 流域机构汇报专用。

⑨ 降雨水位 3D 监管

中央 3D 柱图 + 多维图表，把雨情 + 水位结合，立体可视化。

⑩ 测站监管 Dashboard

3D 倾斜省域 + 多面板布局，给省级水文中心 / 监测中心使用。

⑪ 智慧水务 32:9 超宽屏

32:9 超宽屏 · 城市管网视角 · 分辨率 2560×720（可调）— 一面墙级别的视觉张力，适合大型指挥中心实景大屏阵列。

07

MODULE

智慧农业 · 天业棉田示范基地

把水利能力延伸到大农业灌区：墒情 / 气象 / 智能灌溉决策端到端。

智慧农业基地总览

/farming

示范基地一张图 + 三大子系统 + 节水目标 20-30%。

三大子系统：智能灌溉 + 监测预警 + 模型决策
KPI 卡：灌溉量 + 节水率 + 亩均效益 + 自动化率
3 种模式：手动 / 半自动 / 智能（AI）
万亩棉田 · 节水目标 20-30%

灌区监测 · 墒情 + 气象

/farming/monitor

分层墒情 + 气象 + 蒸散发 ET 实时计算（彭曼公式）。

土壤墒情：10/20/40cm 分层含水量
气象：气温 / 湿度 / 风速 / 降雨 / 日照
蒸散发 ET：彭曼公式实时计算
5min 一帧采集

灌溉控制 · 3 种模式 ★

/farming/control

手动 / 半自动 / 智能三种模式，阀控记录全审计，对接 PLC / RTU / NB-IoT。

手动模式：人工开关阀门，给应急 / 巡查用
半自动：按预设时序 / 阈值触发，无需人工值守
智能模式：AI 模型按墒情 + 气象 + 作物需水推荐
阀控记录全审计：操作人 / 时间 / 时长 / 用水量

智慧灌溉模型 ★ AI

/farming/models

灌溉决策模型 + 水力学模型 + 遥感识别（NDVI / 长势 / 灾害）。

灌溉决策：作物水分胁迫 + 阶段需水曲线
水力学：管网水头损失、压力分布
遥感识别：NDVI / 长势识别 / 灾害识别
模型版本管理 · 客户可接入自有模型

08

MODULE

后台管理 · 组织、权限、业务编目、运维

20+ 后台页面：从 RBAC 到接口监控到备份恢复，给运维一个完整后台。

后台管理概览

/admin · /admin/login

与业务门户分离，给系统管理员使用，20+ 模块。

独立后台：与业务门户分离
20+ 模块：用户 / 角色 / 组织 / 菜单 / 字典 / 参数
业务编目：测站台账 / 工程编目 / 河湖编码 / 调水管理
运维：规则 / 通道 / 任务 / 监控 / 日志 / 备份

用户管理 / RBAC

/admin/users

账号 + 角色绑定 + 数据权限（组织 / 区域 / 流域）+ 密码策略。

角色绑定：一人多角色，按组织树继承
数据权限：按组织 / 行政区 / 流域过滤
密码策略：强度 + 有效期 + 试错
JWT + bcrypt · 多因子认证可对接

审计日志 ★ 等保

/admin/audit-logs

敏感操作（闸控 / 调度 / 用户增删 / 权限变更）全程审计 · 不可篡改。

记录：用户 / IP / 时间 / 动作 / 参数 / 结果 / 复核员
不可篡改：写入即只读，可对接区块链
检索：按用户 / 时间 / 类型 / 关键字筛选
保留期 ≥ 180 天 · 等保 2.0 三级合规

SECTION · 07

技术架构 · 一台机器跑闭环

单机友好但接口对标云原生，每一层都可以原地升级而不重写。

🧱 前端

Vue 3 + Vite + Element Plus + ECharts + Cesium + Leaflet

真 3D 数字孪生
真 GIS 一张图
11 张大屏模板
H5 移动端

⚙️ 后端

Go 1.23 + Gin + GORM + JWT + RBAC + 审计中间件

单二进制部署
8000+ 行业务代码
100+ REST 端点
go test 全绿

📦 基础设施

Docker Compose 一键编排：backend / frontend / EMQX

CockroachDB（PG 兼容）
Redis
MinIO（S3 兼容）
EMQX 自托管

🤖 AI 能力

6 个 FastAPI 推理服务，端到端跑通非 PPT

LSTM 水文预报
NL2SQL 智能问数（沙箱）
视频 AI 识别
HEC-HMS / SWMM
NSGA-II 多目标调度
AI 一键简报

📡 物联感知

EMQX MQTT broker + 国标双协议

HJ212-2017（环保 · CRC + Tab）
SL651-2014（水利 · BCD + CRC-16）
OPC-UA PLC（asyncua）
时序数据治理

🌐 GIS 与孪生

Leaflet 真 GeoJSON + Cesium 三维

离线灰白地形
程序化建筑群
3D Tiles 数据集目录
5 步洪水淹没演练

架构演进承诺：数据模型 / 服务切分 / 接口契约从 v1 就对标云化、集群化、孪生深化，单机版可原地升级 — 不需要重写。

SECTION · 08

关键技术指标 · 数字说话

不堆口号，每个能力都有可量化指标。

23

v2 落地 Step

100+

REST API 端点

50+

前端业务页面

11

定制大屏

8

业务大模块

6

AI 推理服务

2

国标 IoT 协议

25

端到端 smoke 断言

< 60s

本地一键起服务

≤ 5min

远程一键部署

16C/64G

单机推荐配置

5k 帧/s

协议解析吞吐

50k 点/s

时序写入吞吐

< 1s

首屏加载

< 60s

预警触达

100%

闸控可审计

SECTION · 09

部署形态与安全合规

从单机到双机到集群，三种形态共用同一份代码 + 接口契约 + 数据模型。

① 单机部署 v1 推荐

一台 16C/64G 物理机或虚机即可跑完整套，Docker Compose 编排。

backend + frontend + EMQX
CockroachDB / Redis / MinIO 复用
远程一键 deploy.py update

② 双机热备 v1.5

主备双机 + 共享存储，业务无感切换。

Keepalived VIP 漂移
数据库主从同步
MinIO 双节点冗余

③ 集群 / 云原生 v2

K8s 集群 + 服务网格 + 多区域容灾。

backend 多副本
CockroachDB 集群
EMQX 集群 + 边缘下沉
Cesium 接真 DEM / 倾斜摄影

🔐 身份与权限

JWT + RBAC + 数据权限（按组织 / 区域）
菜单与按钮级权限
密码强度 + bcrypt 存储
多因子认证可对接（短信 / OTP）

📋 操作审计

全量操作日志（op-logs）
敏感操作审计（audit-logs）
闸控双人复核 + 联锁审计
接口调用监控（QPS / 错误率）

🛡️ 数据安全

传输加密 HTTPS / TLS
静态加密 MinIO SSE
数据库与配置定期备份
NL2SQL 只读沙箱执行

🇨🇳 信创适配

CockroachDB（PG 协议，可换达梦 / OpenGauss）
MinIO（S3 协议，可换国产对象存储）
支持麒麟 / 统信 UOS
支持飞腾 / 鲲鹏 CPU

SECTION · 10

演示动线 · 30 分钟标准脚本

按下面 10 步走，每步 2-3 分钟，节奏紧凑、客户不易走神。

登录 + 综合工作台 /workbench 2 min

"值班人员进来的第一屏，KPI + 预警 + 待办 + 消息一屏概览。"

综合一张图 /overview-map 3 min

"GIS 是水利天然中枢，5 类点位空间筛选 + 点选联动。"

流域孪生 /twin 5 min

"切图层 → 点对象看遥测 → 看 3D Tiles 目录 → 淹没演练 5 步动画。"★ 高光环节

预报 → 预警 /forecast → /alerts 3 min

"LSTM 集合预报 + HEC-HMS 物理模型，触发预警链路端到端。"

智能助手 /ai 3 min

"业务部门要数据不用再求 IT。NL2SQL 沙箱执行，秒级返回。"★ 高光环节

调度 + 闸控 /dispatch → /gate-control 4 min

"NSGA-II 三维评分；闸控双人复核 100% 可审计。"

IoT 协议中心 /iot-protocol 3 min

"HJ212 + SL651 双协议。改 CRC 一位 → 后端拒绝，数据真实性保障。"★ 高光环节

河湖长制 + 移动端 /riverchief 2 min

"巡河轨迹 + 问题闭环 + 督办，移动端给河长在外用。"

大屏切换 /screens 3 min

"11 张定制大屏，免外包。"

后台管理 /admin 2 min

"给运维完整后台：RBAC、规则、通道、审计、备份。"

三大高光环节（必演）：
① 数字孪生淹没演练 — 5 步动画 + 受影响对象红色描边
② NL2SQL 智能问数 — 自然语言出 SQL 出表
③ SL651 CRC 篡改演示 — 改一位 → 后端拒绝

开播前检查：
① 打开 http://111.228.16.123:13021/healthz 确认后端 OK
② 客户网络是否能访问演示地址
③ Cesium 数字孪生页面首次加载 5-10s，开场前预热
④ 大屏页面按 F11 进入沉浸模式