甘肃临洮“新大禹治水”:用AI与死神赛跑

黄河是世界上最古老、最复杂的河流之一,水患治理可以追溯到大禹治水,在最近的23年里,黄河整个流域的GDP增长了7倍以上,发展的背后离不开黄河流域的水利工程建设。

洮河,是黄河上游右岸最大支流。临洮,由此得名。2023年,临洮联合百度智能云和甘肃大河科技公司,共同建设了甘肃省首家县级智慧水利平台,开启临洮县水利数字化、信息化、智能化的建设。自此,临洮县水务管理有了“智慧大脑”。

这是他们用AI与死神赛跑,筑起数字堤坝的故事。

防溺水,他们与死神赛跑

“救下来了!”

6月的一个凌晨,临洮县水务局的工作人员和百度智能云项目团队兴奋的分享这个好消息。

甘肃临洮“新大禹治水”:用AI与死神赛跑
当地民警在接到AI监测告警后迅速前往现场实施救援

15分钟前,临洮水务中心响起刺耳的警报,监控大屏显示,一位少年跨过护栏在市区中天桥边缘徘徊。值班人员立刻与公安部门联系,经过民警的耐心劝导,少年最终被拉回安全区。

阻止这场悲剧的,是临洮水务局与百度智能云共同搭建的国内首个“人工智能防溺水应急救援体系”。

临洮,临洮河而建,河流贯穿整个城区,每年都有溺水事件发生,有轻生者,也有失足落水者,溺水者大多数是青少年。过去依赖人力巡查,发现时往往悲剧已经发生。

甘肃临洮“新大禹治水”:用AI与死神赛跑
洮河贯穿临洮城区,图为城中心的中天桥

因智慧水利平台河湖治理板块建设需要,项目在洮河干流、支流和水库等铺设了200多个智能监控,在监控接入平台显示出高清画面时,临洮水务局的负责人有了一个大胆的想法——百度的技术能不能防溺水?

“哪怕能救下来一个娃,那我们做这个事情也值了”,是临洮水务负责人最朴素的初衷。

百度智能云项目组快速响应,搭建平台防溺水系统板块,通过AI视频分析测试数据、搭建防溺水模型,一切工作按计划紧张地推进着。然而就在产品还未来得及调试成熟时,一条消息让所有的人的心悬到了嗓子眼:一个年轻的生命溺水消失了。

直面一个生命的陨落,百度智能云产研团队第一次切身感受到他们在与死神赛跑,项目的正式落地必须加速了。

经过分析,当时桥上的监控视频有几帧检测到了轻生的人,但未能达到项目组设置的告警阈值。这便涉及一个两难情境:正常行人游客很容易触发误报,而如果漏报,那么很有可能会漏掉高风险问题,使得悲剧重演。

要解决这个问题,就需要大量高质量场景化数据的模型训练。在这个项目中,数据是最缺乏、也是最矛盾的。在项目初期,已经用上了很多相似场景下的数据,并利用AIGC生成了很多数据,但依然无法覆盖现场复杂的环境。

时间紧迫,百度智能云项目组决定亲自上阵。工程师系上安全绳,走遍了事发桥上所有的角落,摆出各种动作,或躺平,或俯身,或倾斜,留下了宝贵的样本数据。算法策略团队在摄像头中实时关注着现场动态,不断发出指令,覆盖每一个可能出现边界情况的位置与姿态,“不能让一个算法上的边界情况成为一个家庭的伤疤”。另一边,交付团队梳理优化与水务局和当地公安系统对接联动的分级预警方案,优化响应路径。

甘肃临洮“新大禹治水”:用AI与死神赛跑
项目组工程师模拟溺水人员动作采集数据

经过项目组群策群力,新的模型效果和策略终于实现突破。6月23日凌晨,一声警报响起,防溺水系统第一个生命救援成功了。项目团队经历的所有困难、焦虑、自责、惋惜、彷徨,都以一个生命完好归来作为暂时的告结。

6月起,防溺水系统已在临洮智慧水利平台正式上线,对城区河道翻越栏杆、靠近水流、危险区域徘徊等危险行为第一时间识别和告警,联动当地公安巡警、消防队,进行劝离、提供救援。将预警发现并通知到人的自动化流程缩减到了10秒钟以内。为后续的应急处置、救援争取了宝贵时间。系统上线以来已成功阻止多起高危行为。

防洪水,他们筑起数字堤坝

“从前是人巡,现在是机巡了”,临洮县引洮工程建设服务中心主任何学科谈起现在的河湖治理感叹到。

河道内有乱堆乱倒等问题,通过智能监控设施第一时间就能发现,临洮智慧水利服务平台实现了临洮水务管理由传统管理向数字管理的一个革命性变革。

甘肃临洮“新大禹治水”:用AI与死神赛跑
智慧水利调度中心大屏

在智慧水利调度中心大屏,繁杂、晦涩的水务数据通过数字化呈现一目了然。在几个月前,这些数据还分布在不同部门的数据表格、系统接口,甚至是纸质的材料。百度智能云交付应用架构师张莉还记得刚接手项目时,面对散落各处的数据时的困难。现在,“过去需要一个月手动统计的数据,通过平台可以实时记录统计”,水务管理效率大幅提升。

“平台集合了临洮水务综合信息、数字孪生地图和河湖治理、城乡供水等多个功能板块,其中最核心的就是数字孪生地图”,张莉介绍说。通过感知、传输、计算、建模、仿真等技术,将整个临洮的堤、坝、水闸、涵洞等水利建筑在三维场景中展现,实时接入水利设施数据。在平台数据化、信息化完善后,临洮水务局和百度智能云项目组,开始探索新的智能化应用场景——水旱灾害防御。

甘肃临洮“新大禹治水”:用AI与死神赛跑
临洮县城区数字孪生地图

从七月下旬开始,北方地区进入“七下八上”防汛关键期。临洮县河网密布、水系发达,拥有大小河流163条,面临非常大的防汛压力。每年汛期,临洮县都会由县领导带班24小时值班值守,水库管理员和各级河长人工巡查,全县水库、雨量站、水文站、水位站等实时测报数据上报河湖预警信息系统。

甘肃临洮“新大禹治水”:用AI与死神赛跑
临洮县河网密布、水系发达

过往对汛情的预测更多依靠人工测算。如何通过水利大脑做到防汛决策智慧化、调动精准化,筑起数字堤坝,保障临洮人民群众的生命财产安全,成为临洮水务项目组继防溺水系统又一个攻克的难题。

临洮智慧水务平台在全省的河湖预警信息系统的基础上,进行了全面的升级改造。在9条县级河流安装了雨量水位视频一体站,在四座洮河大桥设置了水位标尺。在调度中心,可以清晰的看到全县洮河干流和9条县级河流洪水的实际情况。

何学科向我们展示了水旱灾害防御系统的运行过程,“现在看到的这个画面就是海甸峡水库,洪水警戒线是2002米,如果水位超过2002米,监控会发现并自动报警。报警传到调度中心以后,我们会下达系统指令,让它必须保持这个在凶险水位以下。下达泄洪指令以后,我们会通知相关的群众紧急避险,注意河道和涉水安全。必要时对群众及时进行转移和撤离”。

甘肃临洮“新大禹治水”:用AI与死神赛跑
海甸峡水库数字孪生建模

此外,通过对海甸峡水库、洮河城区段实现数字孪生建模,结合百度智能云丰富的人工模型预演,模拟降雨、汇流、洪水的全过程。数字孪生地图演示区域内洪水形成、洪峰过境、洪水淹没范围等情况,形成临洮洪水演进大数据。“洪水演进模型帮助我们线上防汛抗洪指挥部进行一个实际化的模拟,实现智慧化的决策和精准化的调动”,何学科说。

甘肃临洮“新大禹治水”:用AI与死神赛跑
洪水演进模型

“你知道临洮有多少条河沟道吗?”

“我县境内河网密布水系发达,拥有大小河流163条,其中省级河流1条、县级河流9条、乡级河流153条。”

甘肃临洮“新大禹治水”:用AI与死神赛跑
临洮数字代言人“貂蝉”

这位对临洮水务信息了如指掌、对答如流的“工作人员”叫“貂蝉”,她是貂蝉故乡临洮,与百度智能云合作,基于文心一言大语言模型打造的专属数字人形象。现在她已经应用到临洮防汛预警常识普及工作,让群众知晓临洮水利情况、学习防汛知识,增强群众水患意识和自我防范意识。貂蝉数字人还将在临洮政务服务文旅宣传,线上直播等方面落地应用。

“临洮县的水务领域,已全面应用百度的人工智能技术并取得了良好的成效。未来我们将把这一成功经验复制到我县智慧城市的建设上,将大模型等AI技术应用到我县建设的方方面面。我县已与百度启动智慧城市的建设规划,未来让城市运转更聪明更智慧,市民生活更便利”,临洮县政府副县长龚维龙说。

原创文章,作者:志斌,如若转载,请注明出处:http://damoai.com.cn/archives/39

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