黃河是世界上最古老、最復(fù)雜的河流之一，水患治理可以追溯到大禹治水，在最近的23年里，黃河整個(gè)流域的GDP增長(zhǎng)了7倍以上，發(fā)展的背后離不開黃河流域的水利工程建設(shè)。

洮河，是黃河上游右岸最大支流。臨洮，由此得名。2023年，臨洮聯(lián)合百度智能云和甘肅大河科技公司，共同建設(shè)了甘肅省首家縣級(jí)智慧水利平臺(tái)，開啟臨洮縣水利數(shù)字化、信息化、智能化的建設(shè)。自此，臨洮縣水務(wù)管理有了“智慧大腦”。

這是他們用AI與死神賽跑，筑起數(shù)字堤壩的故事。

防溺水，他們與死神賽跑

“救下來(lái)了！”

6月的一個(gè)凌晨，臨洮縣水務(wù)局的工作人員和百度智能云項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)興奮的分享這個(gè)好消息。

當(dāng)?shù)孛窬诮拥紸I監(jiān)測(cè)告警后迅速前往現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施救援

15分鐘前，臨洮水務(wù)中心響起刺耳的警報(bào)，監(jiān)控大屏顯示，一位少年跨過(guò)護(hù)欄在市區(qū)中天橋邊緣徘徊。值班人員立刻與公安部門聯(lián)系，經(jīng)過(guò)民警的耐心勸導(dǎo)，少年最終被拉回安全區(qū)。

阻止這場(chǎng)悲劇的，是臨洮水務(wù)局與百度智能云共同搭建的國(guó)內(nèi)首個(gè)“人工智能防溺水應(yīng)急救援體系”。

臨洮，臨洮河而建，河流貫穿整個(gè)城區(qū)，每年都有溺水事件發(fā)生，有輕生者，也有失足落水者，溺水者大多數(shù)是青少年。過(guò)去依賴人力巡查，發(fā)現(xiàn)時(shí)往往悲劇已經(jīng)發(fā)生。

洮河貫穿臨洮城區(qū)，圖為城中心的中天橋

因智慧水利平臺(tái)河湖治理板塊建設(shè)需要，項(xiàng)目在洮河干流、支流和水庫(kù)等鋪設(shè)了200多個(gè)智能監(jiān)控，在監(jiān)控接入平臺(tái)顯示出高清畫面時(shí)，臨洮水務(wù)局的負(fù)責(zé)人有了一個(gè)大膽的想法——百度的技術(shù)能不能防溺水？

“哪怕能救下來(lái)一個(gè)娃，那我們做這個(gè)事情也值了”，是臨洮水務(wù)負(fù)責(zé)人最樸素的初衷。

百度智能云項(xiàng)目組快速響應(yīng)，搭建平臺(tái)防溺水系統(tǒng)板塊，通過(guò)AI視頻分析測(cè)試數(shù)據(jù)、搭建防溺水模型，一切工作按計(jì)劃緊張地推進(jìn)著。然而就在產(chǎn)品還未來(lái)得及調(diào)試成熟時(shí)，一條消息讓所有的人的心懸到了嗓子眼：一個(gè)年輕的生命溺水消失了。

直面一個(gè)生命的隕落，百度智能云產(chǎn)研團(tuán)隊(duì)第一次切身感受到他們?cè)谂c死神賽跑，項(xiàng)目的正式落地必須加速了。

經(jīng)過(guò)分析，當(dāng)時(shí)橋上的監(jiān)控視頻有幾幀檢測(cè)到了輕生的人，但未能達(dá)到項(xiàng)目組設(shè)置的告警閾值。這便涉及一個(gè)兩難情境：正常行人游客很容易觸發(fā)誤報(bào)，而如果漏報(bào)，那么很有可能會(huì)漏掉高風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，使得悲劇重演。

要解決這個(gè)問(wèn)題，就需要大量高質(zhì)量場(chǎng)景化數(shù)據(jù)的模型訓(xùn)練。在這個(gè)項(xiàng)目中，數(shù)據(jù)是最缺乏、也是最矛盾的。在項(xiàng)目初期，已經(jīng)用上了很多相似場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)，并利用AIGC生成了很多數(shù)據(jù)，但依然無(wú)法覆蓋現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的環(huán)境。

時(shí)間緊迫，百度智能云項(xiàng)目組決定親自上陣。工程師系上安全繩，走遍了事發(fā)橋上所有的角落，擺出各種動(dòng)作，或躺平，或俯身，或傾斜，留下了寶貴的樣本數(shù)據(jù)。算法策略團(tuán)隊(duì)在攝像頭中實(shí)時(shí)關(guān)注著現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)，不斷發(fā)出指令，覆蓋每一個(gè)可能出現(xiàn)邊界情況的位置與姿態(tài)，“不能讓一個(gè)算法上的邊界情況成為一個(gè)家庭的傷疤”。另一邊，交付團(tuán)隊(duì)梳理優(yōu)化與水務(wù)局和當(dāng)?shù)毓蚕到y(tǒng)對(duì)接聯(lián)動(dòng)的分級(jí)預(yù)警方案，優(yōu)化響應(yīng)路徑。

項(xiàng)目組工程師模擬溺水人員動(dòng)作采集數(shù)據(jù)

經(jīng)過(guò)項(xiàng)目組群策群力，新的模型效果和策略終于實(shí)現(xiàn)突破。6月23日凌晨，一聲警報(bào)響起，防溺水系統(tǒng)第一個(gè)生命救援成功了。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷的所有困難、焦慮、自責(zé)、惋惜、彷徨，都以一個(gè)生命完好歸來(lái)作為暫時(shí)的告結(jié)。

6月起，防溺水系統(tǒng)已在臨洮智慧水利平臺(tái)正式上線，對(duì)城區(qū)河道翻越欄桿、靠近水流、危險(xiǎn)區(qū)域徘徊等危險(xiǎn)行為第一時(shí)間識(shí)別和告警，聯(lián)動(dòng)當(dāng)?shù)毓惭簿?、消防?duì)，進(jìn)行勸離、提供救援。將預(yù)警發(fā)現(xiàn)并通知到人的自動(dòng)化流程縮減到了10秒鐘以內(nèi)。為后續(xù)的應(yīng)急處置、救援爭(zhēng)取了寶貴時(shí)間。系統(tǒng)上線以來(lái)已成功阻止多起高危行為。

防洪水，他們筑起數(shù)字堤壩

“從前是人巡，現(xiàn)在是機(jī)巡了”，臨洮縣引洮工程建設(shè)服務(wù)中心主任何學(xué)科談起現(xiàn)在的河湖治理感嘆到。

河道內(nèi)有亂堆亂倒等問(wèn)題，通過(guò)智能監(jiān)控設(shè)施第一時(shí)間就能發(fā)現(xiàn)，臨洮智慧水利服務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了臨洮水務(wù)管理由傳統(tǒng)管理向數(shù)字管理的一個(gè)革命性變革。智慧水利調(diào)度中心大屏

智慧水利調(diào)度中心大屏

在智慧水利調(diào)度中心大屏，繁雜、晦澀的水務(wù)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)字化呈現(xiàn)一目了然。在幾個(gè)月前，這些數(shù)據(jù)還分布在不同部門的數(shù)據(jù)表格、系統(tǒng)接口，甚至是紙質(zhì)的材料。百度智能云交付應(yīng)用架構(gòu)師張莉還記得剛接手項(xiàng)目時(shí)，面對(duì)散落各處的數(shù)據(jù)時(shí)的困難。現(xiàn)在，“過(guò)去需要一個(gè)月手動(dòng)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，通過(guò)平臺(tái)可以實(shí)時(shí)記錄統(tǒng)計(jì)”，水務(wù)管理效率大幅提升。

“平臺(tái)集合了臨洮水務(wù)綜合信息、數(shù)字孿生地圖和河湖治理、城鄉(xiāng)供水等多個(gè)功能板塊，其中最核心的就是數(shù)字孿生地圖”，張莉介紹說(shuō)。通過(guò)感知、傳輸、計(jì)算、建模、仿真等技術(shù)，將整個(gè)臨洮的堤、壩、水閘、涵洞等水利建筑在三維場(chǎng)景中展現(xiàn)，實(shí)時(shí)接入水利設(shè)施數(shù)據(jù)。在平臺(tái)數(shù)據(jù)化、信息化完善后，臨洮水務(wù)局和百度智能云項(xiàng)目組，開始探索新的智能化應(yīng)用場(chǎng)景——水旱災(zāi)害防御。

臨洮縣城區(qū)數(shù)字孿生地圖

從七月下旬開始，北方地區(qū)進(jìn)入“七下八上”防汛關(guān)鍵期。臨洮縣河網(wǎng)密布、水系發(fā)達(dá)，擁有大小河流163條，面臨非常大的防汛壓力。每年汛期，臨洮縣都會(huì)由縣領(lǐng)導(dǎo)帶班24小時(shí)值班值守，水庫(kù)管理員和各級(jí)河長(zhǎng)人工巡查，全縣水庫(kù)、雨量站、水文站、水位站等實(shí)時(shí)測(cè)報(bào)數(shù)據(jù)上報(bào)河湖預(yù)警信息系統(tǒng)。

臨洮縣河網(wǎng)密布、水系發(fā)達(dá)

過(guò)往對(duì)汛情的預(yù)測(cè)更多依靠人工測(cè)算。如何通過(guò)水利大腦做到防汛決策智慧化、調(diào)動(dòng)精準(zhǔn)化，筑起數(shù)字堤壩，保障臨洮人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，成為臨洮水務(wù)項(xiàng)目組繼防溺水系統(tǒng)又一個(gè)攻克的難題。

臨洮智慧水務(wù)平臺(tái)在全省的河湖預(yù)警信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了全面的升級(jí)改造。在9條縣級(jí)河流安裝了雨量水位視頻一體站，在四座洮河大橋設(shè)置了水位標(biāo)尺。在調(diào)度中心，可以清晰的看到全縣洮河干流和9條縣級(jí)河流洪水的實(shí)際情況。

何學(xué)科向我們展示了水旱災(zāi)害防御系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程，“現(xiàn)在看到的這個(gè)畫面就是海甸峽水庫(kù)，洪水警戒線是2002米，如果水位超過(guò)2002米，監(jiān)控會(huì)發(fā)現(xiàn)并自動(dòng)報(bào)警。報(bào)警傳到調(diào)度中心以后，我們會(huì)下達(dá)系統(tǒng)指令，讓它必須保持這個(gè)在兇險(xiǎn)水位以下。下達(dá)泄洪指令以后，我們會(huì)通知相關(guān)的群眾緊急避險(xiǎn)，注意河道和涉水安全。必要時(shí)對(duì)群眾及時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)移和撤離”。

海甸峽水庫(kù)數(shù)字孿生建模

此外，通過(guò)對(duì)海甸峽水庫(kù)、洮河城區(qū)段實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生建模，結(jié)合百度智能云豐富的人工模型預(yù)演，模擬降雨、匯流、洪水的全過(guò)程。數(shù)字孿生地圖演示區(qū)域內(nèi)洪水形成、洪峰過(guò)境、洪水淹沒(méi)范圍等情況，形成臨洮洪水演進(jìn)大數(shù)據(jù)?！昂樗葸M(jìn)模型幫助我們線上防汛抗洪指揮部進(jìn)行一個(gè)實(shí)際化的模擬，實(shí)現(xiàn)智慧化的決策和精準(zhǔn)化的調(diào)動(dòng)”，何學(xué)科說(shuō)。

洪水演進(jìn)模型

“你知道臨洮有多少條河溝道嗎？”

“我縣境內(nèi)河網(wǎng)密布水系發(fā)達(dá)，擁有大小河流163條，其中省級(jí)河流1條、縣級(jí)河流9條、鄉(xiāng)級(jí)河流153條?！?/span>

臨洮數(shù)字代言人“貂蟬”

這位對(duì)臨洮水務(wù)信息了如指掌、對(duì)答如流的“工作人員”叫“貂蟬”，她是貂蟬故鄉(xiāng)臨洮，與百度智能云合作，基于文心一言大語(yǔ)言模型打造的專屬數(shù)字人形象。現(xiàn)在她已經(jīng)應(yīng)用到臨洮防汛預(yù)警常識(shí)普及工作，讓群眾知曉臨洮水利情況、學(xué)習(xí)防汛知識(shí)，增強(qiáng)群眾水患意識(shí)和自我防范意識(shí)。貂蟬數(shù)字人還將在臨洮政務(wù)服務(wù)文旅宣傳，線上直播等方面落地應(yīng)用。

“臨洮縣的水務(wù)領(lǐng)域，已全面應(yīng)用百度的人工智能技術(shù)并取得了良好的成效。未來(lái)我們將把這一成功經(jīng)驗(yàn)復(fù)制到我縣智慧城市的建設(shè)上，將大模型等AI技術(shù)應(yīng)用到我縣建設(shè)的方方面面。我縣已與百度啟動(dòng)智慧城市的建設(shè)規(guī)劃，未來(lái)讓城市運(yùn)轉(zhuǎn)更聰明更智慧，市民生活更便利”，臨洮縣政府副縣長(zhǎng)龔維龍說(shuō)。