感知太湖 智慧水利.

1、PPT模板下載： 智慧水利感知太湖JasonJason背景背景1傳統(tǒng)的太湖環(huán)境監(jiān)測與治理概況傳統(tǒng)的太湖環(huán)境監(jiān)測與治理概況2“感知太湖，智慧水利感知太湖，智慧水利”項目項目43物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術背景背景1 太湖，它位于太湖，它位于江蘇省江蘇省南部，南部，長長江三角洲江三角洲中部；全部水域在中部；全部水域在江蘇省江蘇省境內，湖水南部與境內，湖水南部與浙江省湖州市浙江省湖州市相相連。它是連。它是中國中國東部近海區(qū)域最大的東部近海區(qū)域最大的湖泊，也是中國湖泊，也是中國第三大淡水湖第三大淡水湖，是，是中國著名的風景名勝區(qū)。太湖橫跨中國著名的風景名勝區(qū)。太湖橫跨蘇州市、無

2、錫市、常州市，湖州市蘇州市、無錫市、常州市，湖州市。太湖分別由太湖分別由蘇州、無錫、常州蘇州、無錫、常州三市三市管轄。管轄。 湖面形態(tài)如向西突出的新月。以湖面形態(tài)如向西突出的新月。以湖岸計算的湖岸計算的湖泊面積湖泊面積2427.82427.8平方公平方公里里。太湖中現(xiàn)有。太湖中現(xiàn)有5151個島嶼個島嶼，總面積，總面積89.789.7平方公里。湖岸線總線平方公里。湖岸線總線405405公里公里。平均水深平均水深1.891.89米米，從湖底地形可見，從湖底地形可見湖盆的地勢是由東向西傾斜，湖盆湖盆的地勢是由東向西傾斜，湖盆形態(tài)呈淺碟形。形態(tài)呈淺碟形。 背景背景1 “太湖美，太湖美， 美就美在太湖水

3、。美就美在太湖水。 ” ” 一曲歌謠，唱出了太湖碧波蕩一曲歌謠，唱出了太湖碧波蕩漾、山清水秀的景象。然而令人尷尬的是，曾經(jīng)背負盛名的太湖，近漾、山清水秀的景象。然而令人尷尬的是，曾經(jīng)背負盛名的太湖，近幾年卻頻頻因環(huán)境污染和生態(tài)危害見諸媒體。無錫市民一定不會忘記幾年卻頻頻因環(huán)境污染和生態(tài)危害見諸媒體。無錫市民一定不會忘記20072007年夏季的那一天，他們如往常一樣打開水龍頭，迎來的卻是刺鼻年夏季的那一天，他們如往常一樣打開水龍頭，迎來的卻是刺鼻的氣味。藍藻，的氣味。藍藻， 這一原始而古老的原核生物，一夜間成為各大搜索引這一原始而古老的原核生物，一夜間成為各大搜索引擎的熱點詞匯。太湖藍藻大規(guī)模暴

4、發(fā)，讓擎的熱點詞匯。太湖藍藻大規(guī)模暴發(fā)，讓 “ “太湖明珠太湖明珠” ” 無錫市因此無錫市因此經(jīng)歷了一場嚴重的用水危機。太湖到底怎么了？經(jīng)歷了一場嚴重的用水危機。太湖到底怎么了？ 成為世人矚目的焦點成為世人矚目的焦點和議論的話題。和議論的話題。背景背景1太湖這是怎太湖這是怎么了？么了？背景背景1 污污染源染源船舶造成的水體污染船舶造成的水體污染 二次污染二次污染 工業(yè)點源污染工業(yè)點源污染 農(nóng)業(yè)面源污染農(nóng)業(yè)面源污染 水產(chǎn)養(yǎng)殖的污染水產(chǎn)養(yǎng)殖的污染 城市化帶來的水體污染城市化帶來的水體污染 背景背景1目前，太湖流域結構性污染十分嚴重，目前，太湖流域結構性污染十分嚴重，化化工、紡織印染、黑色冶金工、紡

5、織印染、黑色冶金依然是重點污染依然是重點污染行業(yè)。行業(yè)。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速發(fā)展和布局的分散性由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的快速發(fā)展和布局的分散性、經(jīng)營方式的多變性及其初級粗加工，造、經(jīng)營方式的多變性及其初級粗加工，造成的污染極為嚴重成的污染極為嚴重 。肥料、農(nóng)藥、畜禽糞便、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、秸肥料、農(nóng)藥、畜禽糞便、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、秸稈、村莊生活污水、村莊生活垃圾對水體稈、村莊生活污水、村莊生活垃圾對水體氮磷污染貢獻；農(nóng)膜污染氮磷污染貢獻；農(nóng)膜污染在網(wǎng)箱養(yǎng)殖過程中，投入到太湖中的餌在網(wǎng)箱養(yǎng)殖過程中，投入到太湖中的餌料中只有料中只有3030被魚類利用，其余的沉入被魚類利用，其余的沉入湖底，污染水質。在這湖底，污染水質。在這

6、3030被利用的餌被利用的餌料中，有料中，有9191的氮磷流失到水體中，造的氮磷流失到水體中，造成水體的富營養(yǎng)化。成水體的富營養(yǎng)化。 背景背景1太湖流域地區(qū)隨著工業(yè)化、城市化進太湖流域地區(qū)隨著工業(yè)化、城市化進程的加快，區(qū)域內人口劇增，產(chǎn)生的程的加快，區(qū)域內人口劇增，產(chǎn)生的生活污水生活污水量較之以前迅速增大。量較之以前迅速增大。與此同時，排污管道鋪設不健全、處與此同時，排污管道鋪設不健全、處理沒施跟不上城市化進程的步伐，致理沒施跟不上城市化進程的步伐，致使污水未經(jīng)處理或只經(jīng)過簡單的處理使污水未經(jīng)處理或只經(jīng)過簡單的處理，就排入到太湖中去，污水中含有大，就排入到太湖中去，污水中含有大量的量的N N、

7、P P元素物質。元素物質。太湖水域捕魚的船只眾多，現(xiàn)在的太湖水域捕魚的船只眾多，現(xiàn)在的捕魚船多是用柴油作為動力，燃燒捕魚船多是用柴油作為動力，燃燒不充分，產(chǎn)生的不充分，產(chǎn)生的氣態(tài)顆粒污染物氣態(tài)顆粒污染物隨隨風飄落到太湖中，污染水體。風飄落到太湖中，污染水體。另一方面，船只老化，廢油滴漏嚴另一方面，船只老化，廢油滴漏嚴重，覆蓋水面，較難自凈，加劇了重，覆蓋水面，較難自凈，加劇了太湖水體的污染。太湖水體的污染。背景背景12020世紀世紀8080年代初，太湖水質良好，以年代初，太湖水質良好，以類、中營養(yǎng)一中富營養(yǎng)類、中營養(yǎng)一中富營養(yǎng)水體為主，符合飲用水源地的水質要求。據(jù)水體為主，符合飲用水源地的水質

8、要求。據(jù)19811981年調查，太湖年調查，太湖水域屬水域屬類水的面積類水的面積 占占6 9 6 9 ，類水的類水的3030，類水的占類水的占1 1；中營養(yǎng)狀態(tài)的面積占；中營養(yǎng)狀態(tài)的面積占8383，中富營養(yǎng)狀態(tài)的占，中富營養(yǎng)狀態(tài)的占16.916.9。 近近2020年來，太湖水質惡化趨勢明顯，水質級別下降了兩個等級年來，太湖水質惡化趨勢明顯，水質級別下降了兩個等級，由原來的，由原來的類水為主到現(xiàn)在的以類水為主到現(xiàn)在的以類水為主；富營養(yǎng)化程度類水為主；富營養(yǎng)化程度上升了上升了1.51.52 2個等級，由個等級，由2020世紀世紀8080年代初期的以中營養(yǎng)和中富年代初期的以中營養(yǎng)和中富營養(yǎng)為主，上升

9、到以富營養(yǎng)為主。營養(yǎng)為主，上升到以富營養(yǎng)為主。背景背景120082008年主要入湖河流水質狀況年主要入湖河流水質狀況 單位：單位：mg/Lmg/L背景背景1傳統(tǒng)的太湖環(huán)境監(jiān)測與治理概況傳統(tǒng)的太湖環(huán)境監(jiān)測與治理概況2傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測手段物理手段生物手段生態(tài)手段化學手段傳統(tǒng)的太湖環(huán)境監(jiān)測與治理概況傳統(tǒng)的太湖環(huán)境監(jiān)測與治理概況2物理手段物理手段：主要是通過使用光譜、色譜、放射等分析法來主要是通過使用光譜、色譜、放射等分析法來對熱、聲、光、電磁輻射等的強度和能量進行物理判斷對熱、聲、光、電磁輻射等的強度和能量進行物理判斷化學手段化學手段：主要是通過化學檢測的方法來對監(jiān)測對象進行主要是通過化學檢測的方法來對

10、監(jiān)測對象進行電離、溶出、電位差等來判斷監(jiān)測對象中所含的各種污染電離、溶出、電位差等來判斷監(jiān)測對象中所含的各種污染物的溶度物的溶度生物手段生物手段：主要利用生物個體、種群或群落對環(huán)境污染或變主要利用生物個體、種群或群落對環(huán)境污染或變化所表現(xiàn)出的各種身體狀況、健康程度等進行匯總測試來闡化所表現(xiàn)出的各種身體狀況、健康程度等進行匯總測試來闡明環(huán)境污染狀況明環(huán)境污染狀況生態(tài)手段生態(tài)手段：是對整個或局部范圍的生態(tài)環(huán)境進行監(jiān)測的手段，是對整個或局部范圍的生態(tài)環(huán)境進行監(jiān)測的手段，通過觀察、測定生態(tài)系統(tǒng)的生物和非生物的數(shù)據(jù)，分析生態(tài)通過觀察、測定生態(tài)系統(tǒng)的生物和非生物的數(shù)據(jù)，分析生態(tài)系統(tǒng)的要素、結構、功能等，以

11、了解生態(tài)的環(huán)境的現(xiàn)狀的變系統(tǒng)的要素、結構、功能等，以了解生態(tài)的環(huán)境的現(xiàn)狀的變化化.傳統(tǒng)的太湖環(huán)境監(jiān)測與治理概況傳統(tǒng)的太湖環(huán)境監(jiān)測與治理概況2大部分的手段都需要人工現(xiàn)場取樣，費時費力大部分的手段都需要人工現(xiàn)場取樣，費時費力1受到時間與地域限制，無法獲得實時性的數(shù)據(jù)受到時間與地域限制，無法獲得實時性的數(shù)據(jù)2 數(shù)據(jù)產(chǎn)生后，需要較長的數(shù)據(jù)處理時間數(shù)據(jù)產(chǎn)生后，需要較長的數(shù)據(jù)處理時間3缺陷缺陷傳統(tǒng)的太湖環(huán)境監(jiān)測與治理概況傳統(tǒng)的太湖環(huán)境監(jiān)測與治理概況2 早期早期錯誤錯誤做法做法 加高太湖的湖堤，建造閘門，分割湖面，修建人工的入海通道，把加高太湖的湖堤，建造閘門，分割湖面，修建人工的入海通道，把自然的太湖改造

12、成一個由幾千個閘門控制的人工平原水庫改造成一自然的太湖改造成一個由幾千個閘門控制的人工平原水庫改造成一個既無自然入口又無自然出口的、水基本不流動的人工水庫系統(tǒng)。個既無自然入口又無自然出口的、水基本不流動的人工水庫系統(tǒng)。 傳統(tǒng)的太湖環(huán)境監(jiān)測與治理概況傳統(tǒng)的太湖環(huán)境監(jiān)測與治理概況2強烈反差強烈反差 3物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術1 1物聯(lián)網(wǎng)的概念2 2物聯(lián)網(wǎng)的結構3 3物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術3物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為“Internet of Things”，指的是通過無線射頻識別(RFID)、紅外感應器、定位系統(tǒng)、激光掃描儀等各

13、種信息傳感設備，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。通俗的解釋為:指通過各種信息傳感裝置與技術，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結合形成的一個巨大網(wǎng)絡。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡的連接，方便識別、管理和控制。 3物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術“物物”數(shù)據(jù)傳輸通路數(shù)據(jù)傳輸通路存儲功能存儲功能操作系統(tǒng)、專門的應用程序操作系統(tǒng)、專門的應用程序CPU遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議可被識別的唯一編號可被識別的唯一編號3物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關

14、鍵技術物聯(lián)網(wǎng)的技術分層物聯(lián)網(wǎng)的技術分層3感知層2網(wǎng)絡層1應用層3物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術感知層感知層：是用于識別物體和采集信息的，不僅包括傳感網(wǎng)絡，還包含各種物品到物品(Thing to Thing-T2T)，人到物品( Human to Thing-H2T)，人到人( Human to Human-H2H)之間互連的終端設備，包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標簽、RFID 標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經(jīng)末梢，它是物聯(lián)網(wǎng)識別物體、采集信息的來源，其主要功能是識別物體，采集信息。 網(wǎng)絡層：網(wǎng)絡層

15、：由各種私有網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)及云計算平臺等組成，相當于人的神經(jīng)中樞和大腦，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。 應用層：應用層：是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，它與行業(yè)需求結合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能化的管理與應用。3物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術3物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術RFID技術嵌入式技術智能技術傳感器技術3物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術物聯(lián)網(wǎng)基礎與物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術智能交通醫(yī)療監(jiān)護國防軍事防災減災物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)智能家居環(huán)境監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測城市管理工業(yè)監(jiān)控“感知太湖，智慧水利感知太湖，智慧水利”項目項目4

16、“感知太湖感知太湖 智慧水利智慧水利”項目概況項目概況 “感知太湖，智慧水利感知太湖，智慧水利” ” 主要是針對太湖水域保護建立的一套集主要是針對太湖水域保護建立的一套集藍藻湖泛智能感知、打撈車船智能調度和信息綜合管理于一體的智藍藻湖泛智能感知、打撈車船智能調度和信息綜合管理于一體的智慧水利物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。系統(tǒng)由基于慧水利物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。系統(tǒng)由基于智能模式識別的自適應藍藻湖泛傳智能模式識別的自適應藍藻湖泛傳感器、實時藍藻湖泛感知傳輸無線網(wǎng)絡節(jié)點設備、藍藻打撈和運輸感器、實時藍藻湖泛感知傳輸無線網(wǎng)絡節(jié)點設備、藍藻打撈和運輸船載以及車載智能終端等新型設備船載以及車載智能終端等新型設備支撐，在智能傳感設備、

17、計算算支撐，在智能傳感設備、計算算法和網(wǎng)絡通信等方面，擁有多項創(chuàng)新性核心技術。無錫市水利局是法和網(wǎng)絡通信等方面，擁有多項創(chuàng)新性核心技術。無錫市水利局是 “感知太湖感知太湖” ” 的服務終端，系統(tǒng)的運用大大節(jié)約了以往人力、的服務終端，系統(tǒng)的運用大大節(jié)約了以往人力、 物物力，實現(xiàn)了對藍藻治理的智能感知、調度和管理，隨時隨地讓太湖力，實現(xiàn)了對藍藻治理的智能感知、調度和管理，隨時隨地讓太湖水、河道水水、河道水 “ “跟著跟著” ” 水利監(jiān)管人員走。水利監(jiān)管人員走?！案兄?，智慧水利感知太湖，智慧水利”項目項目4感知太湖感知太湖智慧水利智慧水利防汛防旱指揮防汛防旱指揮智能決策智能決策水環(huán)境智能治理水環(huán)

18、境智能治理水資源智能管理水資源智能管理“感知太湖，智慧水利感知太湖，智慧水利”項目項目4“感知太湖感知太湖 智慧水利智慧水利”項目系統(tǒng)整體架構項目系統(tǒng)整體架構 “感知太湖，智慧水利感知太湖，智慧水利”項目項目4“感知太湖感知太湖 智慧水利智慧水利”項目系統(tǒng)設備圖項目系統(tǒng)設備圖 浮漂式水質自動檢測站（浮漂式水質自動檢測站（1）自動檢測站身上搭載自動檢測站身上搭載水質監(jiān)測儀水質監(jiān)測儀， 可迅速測出湖水的可迅速測出湖水的溫度溫度、電電導導、PHPH值值、溶解氧溶解氧、濁度濁度、葉綠葉綠素素、藍綠藻藍綠藻等等7 7項水質數(shù)據(jù)，實項水質數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對水質的實時監(jiān)測；浮標上裝現(xiàn)對水質的實時監(jiān)測；浮標上裝有有

19、氣象傳感器氣象傳感器，可以實時監(jiān)測，可以實時監(jiān)測風風向向、風速風速、氣壓氣壓、溫度溫度等氣象指等氣象指標，兩者結合，實現(xiàn)了對湖體水標，兩者結合，實現(xiàn)了對湖體水質、水文和氣象等要素的全天候質、水文和氣象等要素的全天候、全方位、立體式監(jiān)測。浮標帶、全方位、立體式監(jiān)測。浮標帶有航標燈、有航標燈、GPSGPS定位、雷達放射定位、雷達放射器和錨系等安全措施，可將儀器器和錨系等安全措施，可將儀器實測的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡及時傳實測的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡及時傳送到控制中心。送到控制中心。 “感知太湖，智慧水利感知太湖，智慧水利”項目項目4浮漂式水質自動檢測站（浮漂式水質自動檢測站（2）無錫的環(huán)太湖區(qū)域已密布了無錫的

20、環(huán)太湖區(qū)域已密布了8686個個水質自動監(jiān)測站，總投水質自動監(jiān)測站，總投資資1.81.8億元。其中，浮動水億元。其中，浮動水質監(jiān)測站質監(jiān)測站1515個個，覆蓋了主要，覆蓋了主要出入湖河流斷面出入湖河流斷面、行政交界行政交界斷面斷面、重點監(jiān)視河流斷面重點監(jiān)視河流斷面和和主要飲用水源地主要飲用水源地等重點區(qū)域等重點區(qū)域。監(jiān)測站實行。監(jiān)測站實行2424小時不間斷小時不間斷監(jiān)測，監(jiān)測， 一旦出現(xiàn)水質突發(fā)一旦出現(xiàn)水質突發(fā)污染，污染， 相關人員的手機會相關人員的手機會立即收到信息。立即收到信息?！案兄兄?智慧水利智慧水利”項目系統(tǒng)設備圖項目系統(tǒng)設備圖 “感知太湖，智慧水利感知太湖，智慧水利”項目項

21、目4 按照總體設計、按照總體設計、 分步實施的原則，項目分三期實施，其中第一期、第二期工分步實施的原則，項目分三期實施，其中第一期、第二期工程已建設程已建設2020個藍藻監(jiān)測點個藍藻監(jiān)測點（湖中心（湖中心3 3個個點，點， 湖岸邊湖岸邊1717個個點），湖中心的監(jiān)測點中點），湖中心的監(jiān)測點中含有監(jiān)測藍藻及水質的傳感器與高清晰攝像機，可將藍藻水華發(fā)生信息傳給信息含有監(jiān)測藍藻及水質的傳感器與高清晰攝像機，可將藍藻水華發(fā)生信息傳給信息中心記錄，同時自動調動最近的藍藻打撈船打撈藍藻；信息中心通知打撈船到藻中心記錄，同時自動調動最近的藍藻打撈船打撈藍藻；信息中心通知打撈船到藻水分離公司；藻水分離公司自動

22、通知調動最近的處理廠的車輛運輸藍藻。一期工水分離公司；藻水分離公司自動通知調動最近的處理廠的車輛運輸藍藻。一期工程還在兩個資源化再利用基地設立監(jiān)控裝置，對藍藻再去向進行跟蹤，同時在楊程還在兩個資源化再利用基地設立監(jiān)控裝置，對藍藻再去向進行跟蹤，同時在楊灣藻水分離站內對藍藻的打撈全過程，進行實施監(jiān)控及智能化指揮。灣藻水分離站內對藍藻的打撈全過程，進行實施監(jiān)控及智能化指揮?！案兄?，智慧水利感知太湖，智慧水利”項目項目4“水上哨兵水上哨兵”對藍藻的防范監(jiān)控及時有效，取代了每天依靠人對藍藻的防范監(jiān)控及時有效，取代了每天依靠人工取水、實驗室化驗的老辦法。之前，早上工取水、實驗室化驗的老辦法。之前，早上6 6點取到的水樣到點取到的水樣到晚上晚上6 6點才能拿到水質報告，而藍藻暴發(fā)速度非?？?，指標到點才能拿到水質報告，而藍藻暴發(fā)速度非?？?，指標到達臨界點時如果不及時處置，兩個小時就會演變成大規(guī)模的暴達臨界點時如果不及時處置，兩個小時就會演變成大規(guī)模的暴發(fā)。發(fā)?！八仙诒仙诒边€讓打撈藍藻的船與太湖水質監(jiān)控情況連成一還讓打撈藍藻的船與太湖水質監(jiān)控情況連成一個網(wǎng)絡，一旦監(jiān)測指標顯示某處水域出現(xiàn)藍藻聚集，系統(tǒng)會個網(wǎng)絡，一旦監(jiān)測指標顯示某處水域出現(xiàn)藍藻聚集，系統(tǒng)會第一時間自動通知附近打撈點的船只。如果檢測出藻情嚴重第一時間自動通知附近打撈點的船只。如果檢測出藻情嚴重