“传感器数据误差控制在0.4%以内！”“系统防洪决策效率提升25%！”7月22日，在江苏高邮市杨庄漫水闸成果验收现场，随着江苏润邮集团技术总监按下系统确认键，常州工学院智禹智水团队为期7天的智慧水利社会实践圆满收官。从攻克高温环境下的设备稳定性难题，到研发适配中小型水库的数字孪生系统，这支大学生团队用技术创新践行“将论文写在治水一线”的承诺，为基层水利现代化转型注入青春动能。
“早在实践启动前3个月，我们就联合江苏润邮集团开展需求调研，发现中小型水库普遍存在水位监测滞后、防洪决策依赖经验、数据格式不统一等痛点。”团队指导老师肖贤建介绍，基于此，团队确立“数字赋能安全，青春筑梦水利”的实践宗旨，提前完成数字孪生技术框架学习、传感器与数据采集器硬件调试，并与企业共同制定“问题导向、产学研协同”的实践方案，确保技术研发精准对接基层治水需求。
7月15日清晨，团队一行12人抵达杨庄漫水闸管理所，来不及休整便召开由学校、企业、闸管所三方参与的工作会议。“我们要构建1套数字孪生系统，重点实现水位监测、闸门控制、应急调度3大功能升级！”项目负责人、软件工程专业大三学生于瑞的话音刚落，各小组便迅速行动：工程组肩扛激光测距仪，沿着300余米长的闸段来回勘测，逐一记录闸门启闭机、闸室结构等127个关键节点数据，为三维建模打下基础；技术组则一头扎进漫水闸档案室，梳理近5年历史水位数据，当发现30%以上的数据存在缺失时，立刻启动“三源互补”修复方案——通过关联气象站降水数据、周边河道流量数据、人工巡检记录，逐步补齐数据缺口。
高温高湿的环境，成为团队研发路上的首个挑战。7月17日，系统开发进入关键阶段，技术组发现超声波水位计受环境影响，数据误差率高达2.3%，远超0.5%的行业标准。“必须给传感器加‘防护衣’！”技术优化小组连夜召开讨论会，最终提出“双层屏蔽+智能温控”解决方案：在传感器外壳喷涂石墨烯涂层隔绝湿气，内部集成温度补偿模块实时校准数据。为验证方案有效性，成员们轮班值守监测点，连续48小时记录数据，当看到误差率稳定降至0.4%时，负责硬件调试的学生陈科方才顾得上擦去额头的汗水：“每一组精准数据，都是对基层治水的负责。”
挑战接踵而至。在闸室底部部署传感器时，工程组发现原设计的电缆长度不足，若重新采购将延误工期。团队当即召开会议，结合闸室通风条件与供电现状，创新提出“无线中继+太阳能供电”组合方案——利用无线信号中继器解决数据传输距离问题，通过太阳能板为设备供电。“这个方案不仅省了重新布线的麻烦，还比原计划降低15%的施工成本！”江苏润邮集团工程师忍不住为学生们的临场应变点赞。
实践第五天，团队主动为系统“加码”极端环境测试：在闸顶搭建-40℃冷舱与85℃热舱，模拟北方冬季与南方夏季的昼夜温差；运营小组则发起DDoS网络攻击模拟，检验系统抗干扰能力。测试过程中，系统共触发17次异常报警，均通过边缘计算节点实现毫秒级响应，未出现数据丢失或延迟。“基层水利系统既要扛得住恶劣天气，也要防得住网络风险，我们必须考虑周全。”负责系统安全的学生周悦解释道。
数据治理是另一大难点。传统水利数据存在格式不统一、更新滞后等问题，无法直接接入数字孪生系统。团队成员加班加点开发数据清洗算法，通过建立标准化数据接口，实现气象、水文、视频监控等六类数据的自动整合与实时更新。在漫水闸远程监控中心，屏幕上跳动的实时数据流清晰显示：系统上线后，水位监测响应时间从原来的1分钟缩短至15秒，效率提升4倍。
“每天收工后，我们都会和企业开沟通会，根据他们的反馈优化系统。”学生康泽宇回忆，针对偏远水库供电难的问题，他优化了设备通信协议，通过降低数据传输频次与优化能耗算法，使传感器功耗降低30%。这一方案被企业纳入后续推广计划，“大学生的想法接地气、实用性强，正好解决了我们的痛点！”昌雨彤说。
7月22日的成果验收会上，高邮市水利局负责人现场操作数字孪生系统，看着屏幕上实时更新的水位数据、动态模拟的防洪调度方案，他由衷评价：“这套系统为中小型水库管理提供了可复制、可推广的智能解决方案，为长三角地区基层水利数字化转型提供了新思路。”
据了解，此次实践团队通过四级联审机制与双盲校验，形成3.2万字技术文档，构建起包含12个核心模块的智慧水利系统。经测算，该系统不仅能提升防洪决策效率25%，每年还可减少水资源浪费约18万立方米。目前，实践成果已被纳入江苏省水利科技推广目录，将为长三角地区300余座中小型水库的数字化转型提供参考。
“把课堂所学用到基层最需要的地方，才是青年学生的责任与担当。”昌雨彤表示，常州工学院将持续深化产学研协同育人模式，鼓励更多学生走进生产一线，用专业知识解决实际问题，让青春在服务国家战略、助力地方发展中绽放光彩。
（通讯员 常州工学院 叶灿）