滔滔黄河，途经九曲之弯，在中华大地奔腾。治理黄河水患，谋求长治久安是千百年来中华儿女的期盼。

在信息技术赋能千行百业的当下，智慧水利建设高潮掀起，古老的黄河焕发生机，一条奔涌在数字空间的“黄河”应运而生……河南河务局信息中心加速锻造科技创新强引擎，大力提升数智化水平，以扎实的科研攻关能力和产品的迭代升级不断为数字孪生黄河建设加码赋能。

破茧而出：“椰壳”华丽变身

黄河控导工程在汹涌湍急的黄河洪水侵袭下，容易因根石走失、坝体失去稳定而坍塌。怎样提前预判险情发生，弥补人工查险报险的短板，成了一道横亘在河南黄河人心头上的难题。

2019年，河南河务局信息中心组建技术攻关团队，开展坝岸监测系统实验。在实验中，小小椰壳激发了团队的创作灵感，为了更好的在水下包裹测验设备，形似“椰壳”的黏土“智能石头”外壳应运而生。从黏土、泡沫再到橡胶，团队成员也记不清“智能石头”外壳的材质选用究竟反复过几次。最终，他们确定橡胶作为“智能石头”的外壳材质，大大提高了其坚固性、防水性和耐高温性。

攻关突围之路是一群追梦人灵感火花四溅的不断实践，弹奏着日夜探索不息的奋斗音符，一曲河南数字孪生黄河建设的交响乐就此响起……

蝶变升级：解锁攻坚 “数智”勃发

2021年7月，水利部部长李国英在郑州马渡险工听取并查看坝岸根石走失预警系统演示，指出下步努力方向；2022年12月，李国英部长给创新团队回信，为他们的创新成果点赞。河南河务局信息中心的攻关团队深受鼓舞、倍感振奋，按照李国英部长提出的科研方向，坚持不懈、攻坚克难，不断推动“智能石头”研发升级。

低功耗设计实现“轻装上阵”。通过优化硬件设计、软件设计、散热设计，巧妙运用任务调度与休眠管理的智能化调节机制，帮助频繁执行数据处理任务的系统在高效运作中“忙里偷闲”，达到“减负”效果，不仅延长了电池寿命、减少了运行负荷，还让系统功能与稳定性能得到双重提升。

数字平台拥有真实“心跳”。安装“心跳”功能，将程序写到芯片上，让每个“智能石头”定时向接收机上报自己是否存活来确保可靠性，实现系统与现实黄河复杂多变的自然情况相结合，让数字平台拥有和真实流域一样的“心跳”频率。

感知体系模块化模拟最强“大脑”。搭建以控制模块、发射模块、传感器模块为基础的模块化感知体系，可检测读取晃动、角度、位移、液位等数据，各模块强强联合，精准获取关键数据，从而大幅提升抢险效率和安全性。

扬帆起航：河防工程的“健康卫士”

道阻且长，行则将至。“智能石头”历时5年、历经四代，从无到有，在突破中成长；从有到优，在创新中进步。

“目前正值‘七下八上’防汛关键期，我们这里是易出险工程，原来需要经常巡坝查险，现在不同了，有了‘智能石头’24小时在线监测，一眼就能看到坝岸状态，不管在哪儿都能接收到出险信息，大大提高了巡查的高效性和准确性。”一线班组的工作人员深有感触。

布设在黄河岸边的“智能石头”就像一个个“侦察兵”，时刻关注坝体安全状况，发生险情便立即向系统发出警告，并把信息实时推送至河务通App。一线人员接收险情信息后，就能及时到达现场，使用手持激光雷达对出险部位进行扫描并建立三维模型，自动计算出抢险所需物料体积，为防汛抢险指挥中心提供重要的决策依据。

目前，数字孪生黄河建设已在河南黄河711千米的河道上全面铺开，“智能石头”作为数字孪生黄河建设的一个基础应用，开始常态化服务于河防工程健康体检。在河南、山东、山西境内的重点工程项目和靠河防护工程得到推广应用，展示了可借鉴、可复制、可推广的应用前景，为提升黄河保护治理现代化和智慧化水平作出了有益探索。

行稳致远：跑出推广“加速度”

“智能石头”系统的成功研发和应用是科技创新与防汛工作深度融合的典范，先后被中央电视台、新华社、中国水利报、河南日报等主流媒体专题报道。

近年来，河南河务局信息中心以“商品化”“产业化”为目标，力争让数字孪生黄河的创新水利科技产品走向社会。

“如何加快商品化步伐？”“怎样跨行业推广？”“产品的量产要实行什么样的标准？”这些提问，成为攻关团队需要一一解开的新命题。

2020年，“智能石头”被河南省科学技术信息研究院评价为国际先进水平。2021年，入选水利先进实用技术重点推广指导目录。

2022年，借助外部市场优势，将传感器芯片进行对外委托生产，初步实现规模化、量产化。2023年，入选水利部成熟适用水利科技成果推广项目和数字孪生流域建设先行先试优秀应用案例；获得“CMA”和“CNAS”国家质检认证，完成商标申报。2024年，与水利部推广中心签署《黄河工情险情全天候监测感知预警系统示范应用任务书》。

前景广阔，未来可期。随着应用领域的不断扩大，“智能石头”将有望运用到更多场景之中。河南河务局也将继续深耕技术研发，不断增强自主创新与研发能力，持续推进数字孪生黄河建设，有效发展新质生产力，以先进的科技引领力和强劲的驱动力赋能黄河流域生态保护和高质量发展。