智慧水利大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)與實報告

國E國E■匯報內(nèi)容物聯(lián)網(wǎng)(TheInternetofThings)通過智能感知、識別技傳統(tǒng)思維是將物理基礎(chǔ)設(shè)施和信息基礎(chǔ)設(shè)施分開，即一方面是機(jī)場、公路、建筑物，而另一方面是數(shù)據(jù)中心、個人電腦、寬帶等；在物聯(lián)網(wǎng)時代，鋼筋混凝土、電纜、芯片與寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施。統(tǒng)一基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球工地，世界的運轉(zhuǎn)在它上面進(jìn)行，這個世界包括經(jīng)濟(jì)管物聯(lián)網(wǎng)的概念物聯(lián)網(wǎng)的工程應(yīng)用特征1.物聯(lián)網(wǎng)為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心；2.“—體化”是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)與保障綜合運用機(jī)械動力、微電子、自動控制、計算機(jī)、信息、傳感、接口等技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)優(yōu)化組織，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高可靠、低能耗基礎(chǔ)上實現(xiàn)“機(jī)、電、光與信息一體化”。社交網(wǎng)絡(luò)通話記錄結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)高速數(shù)據(jù)I/0高速數(shù)據(jù)I/0“大量化(Volume)、多樣化Variety)、快速化(Velocity)、價值密度低(Value)”就是"大5云平臺的概念是業(yè)界將要面臨的一個重大改變。各種云平們或是將寫好的程序放在“云”里運行，或也可以稱為按需平臺(on-demandplatform)等等。但無論稱呼它什么,這種新的支持應(yīng)聯(lián)通用戶因外及小運青商用戶教育網(wǎng)用戶聯(lián)通用戶因外及小運青商用戶于機(jī)用戶電信機(jī)房八雙線機(jī)房(默認(rèn)解析)聯(lián)通機(jī)房教育網(wǎng)機(jī)房移動機(jī)房高速光軒通道SAE核心機(jī)房合計黑龍江流域遼河流域海河流域8黃河流域淮河流域7長江流域浙閩諸河7珠江流域珠江西南西北外流區(qū)諸河內(nèi)流區(qū)諸河1.流域(河流)大型中型小型總庫容(億立方米)3.灌溉業(yè)用水占全國的45.4%,北方6區(qū)用水占54.6%,農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.510,這就是說我國降水分布明顯受西高東低的三級階梯狀地勢影響，呈現(xiàn)從西往東逐漸遞增的趨勢，此外，季風(fēng)氣候區(qū)降水明顯偏少。進(jìn)入21世紀(jì)以來，北方地區(qū)水資源顯著減少，全國降水減少了2.8%,地表水資源量和水資源總量分別減少5.2%和3.6%。北方地區(qū)的降水隨時間的分布極不均勻，一年中62%的降水都集中在夏季，汛期(6～9月)的降水占全年75%以上，降水的年際、年內(nèi)劇烈變化，為防洪和水資源利用帶來了很大的難度。如何利用大數(shù)據(jù)的預(yù)測預(yù)報最大限度的留蓄雨水資源和洪水資源來緩解我國水資源危機(jī)已成為亟待解決的問西南諸河圖例我國部分地區(qū)人均水資源量(m3)北方約910北方約910我國降水以及南北方水資源分布圖我國南北方人均水資源占有量圖我國水利概況水工程，東線、中線、西線三條線路的年調(diào)水總規(guī)模約448億立方米，約為當(dāng)今中國全年用水量調(diào)水，與長江、黃河、淮河和海河相互連接，組成一個水網(wǎng)，形成“四橫三縱”總體格局。通過對水量跨流域重新調(diào)配，可協(xié)調(diào)東、中、西部社5.知名水利工程白傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在水利中的應(yīng)用已初具規(guī)模。在傳感網(wǎng)絡(luò)的支撐下，水利部門已建成覆蓋全國的實時水情計算機(jī)廣域網(wǎng)、水利信息骨干通信網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)，并建設(shè)了水量調(diào)度、文預(yù)報、水利電子地圖、防汛防旱決策支持、自動化辦公等系統(tǒng)，也就是說，具備了水利物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。作為實踐，國內(nèi)首個水利物聯(lián)網(wǎng)項目“感知太湖,智慧水利”一期、二期工程已經(jīng)完成，形成了藍(lán)藻智能感知、船舶行蹤監(jiān)控、水工建筑管理等于一體的智慧水利物聯(lián)網(wǎng)。1.智能“渠灌”控制系統(tǒng)“一體化閘門”是水利部的“948”項目，引進(jìn)澳大利亞Rubicon公司的技“一體化閘門”不僅是“十二五”灌區(qū)信息化建設(shè)中“全渠道控制系統(tǒng)”施“工業(yè)化制造”的改革性嘗試。老式手搖聞門圖一體化閘門圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利以稱為“明渠灌溉物聯(lián)網(wǎng)”,它是針對一條工程基礎(chǔ)設(shè)施比較完善的渠道，在所有的控制節(jié)點安裝包括水位-流量監(jiān)測、閘門現(xiàn)地及遠(yuǎn)程控制、太陽能供電的“一體化閘門”,通過閉環(huán)控制軟件，實現(xiàn)水資源的自動調(diào)配。6.這整網(wǎng)□監(jiān)要水位開詞相關(guān)信意傳建到界部的2.這班間1工劃出間米。口口?ΩP???口9?Ω99 9分支管山池??99S?S?分支管??0口?? g9999?支管支管支管 001001分支管供水點990oPP首部0口斗口?Q9??P0口口99Q99物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利進(jìn)水3.一體化泵站集成了泵、控制(實時狀態(tài)控制、遠(yuǎn)程控制、報警處理、數(shù)據(jù)采集與管理等)系統(tǒng)及安裝體的一體化泵站，是完全工業(yè)化制造，現(xiàn)場安裝的“交鑰匙”輸水系統(tǒng)，充分體現(xiàn)了工業(yè)化與信息化物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利態(tài)安全監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)是水利部人畜飲水安全項目今后(2020年前)建設(shè)的重(在繼續(xù)建設(shè)農(nóng)村供水系統(tǒng)的同時，著重提升供水質(zhì)量和安全保障)。關(guān)鍵技術(shù)(1)集成了水壓、流量傳感器和信息傳輸模塊的“一體化”微型采集裝置；(2)適合于農(nóng)村多級供水管網(wǎng)的基于物聯(lián)網(wǎng)的低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和組網(wǎng)方案；(3)基于上述關(guān)鍵技術(shù)的農(nóng)村多級供水管網(wǎng)動態(tài)安5.水處理“一體化”裝置數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利在線實時傳輸推力、扭矩、流速等通信鏈路在線實時傳輸通信鏈路在線實時傳輸電壓、電流等二次儀表二次儀表人工交互輸入葉輪形變、扭矩等數(shù)據(jù)葉輪形變、扭矩等數(shù)據(jù)模擬試驗合污水處理用的“一體化”推流泵/攪拌器工作狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利大壩的安全運行關(guān)乎人民生命和財產(chǎn)安全，為了保證大壩的健康運行，需要觀測大量的狀態(tài)數(shù)據(jù)如：土壩、土石壩主要觀測垂直和水平位移、等；混凝土壩主要觀測變形、應(yīng)力、溫度、滲流量、揚壓力和伸縮縫等。這些數(shù)據(jù)從水庫建成就開始采集，至今已積累大量的數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)充分挖掘，了解大壩的變化過程和發(fā)展趨勢，達(dá)到對大壩安全進(jìn)行預(yù)測預(yù)報的目的。性威貼物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利水面視頻監(jiān)控水質(zhì)傳感器水面視頻監(jiān)控水質(zhì)傳感器水按用途可分為生活用水、農(nóng)業(yè)用水、工服務(wù)器終端水質(zhì)傳感器業(yè)用水、生態(tài)用水等。不同用途的水要求的水質(zhì)服務(wù)器終端水質(zhì)傳感器pH值、電導(dǎo)率、濁度、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、總需氧量、總有手機(jī)終端水華智能儀表水質(zhì)傳感器機(jī)碳、生化需氧量、氟離子、氯離子、氰化物、水華智能儀表水質(zhì)傳感器氨氮、六價鉻、苯酚等指標(biāo)實時采集，并對采集用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，得到水質(zhì)的實時狀態(tài)和變化用戶水質(zhì)傳感器水質(zhì)傳感器規(guī)律，以實現(xiàn)水質(zhì)實時判斷和預(yù)警。智能儀表監(jiān)測點物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利8.防洪搶險通信系統(tǒng)的事弱g河的事弱g河物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警平臺采用最新的通信技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)字水文、氣象、國土和調(diào)查評價數(shù)據(jù)、專題圖層與分析成果，通過以GIS為核心進(jìn)行信息綜合展示，為防汛值班、會商提壓薩的而積(平方千米)無降雨物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利國家、省、市級山洪災(zāi)害預(yù)警平臺監(jiān)測系統(tǒng)(雨量、水位)水文信息氣象信息國土信息物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利機(jī)動指揮通信系統(tǒng)電子信息分系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利機(jī)動指揮通信系統(tǒng)電子信息分系統(tǒng)綜合保障分系統(tǒng)裝載平臺分系統(tǒng)生活保障子系統(tǒng)防化與醫(yī)療子系統(tǒng)集群通信安全檢測子系統(tǒng)視頻議環(huán)境保障子系統(tǒng)公網(wǎng)移動通信供配電子系統(tǒng)超短波通信應(yīng)用服務(wù)于系統(tǒng)無線寬蒂圖象通信綜合布線子系統(tǒng)微波通信警報控制子系統(tǒng)衛(wèi)章通信導(dǎo)航定位子系統(tǒng)有線通信通信子系統(tǒng)集中控制音視頻傳輸指揮控制子系統(tǒng)集中顯示指揮控制子系統(tǒng)綜合調(diào)度計算機(jī)終端信總處理子系統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)氣象采集信息采集子系統(tǒng)音視題采集艙體底盤物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利信息查詢信息查詢中心姑危及了水資源安全，為了嚴(yán)格地下水的管理和保護(hù)中心姑實習(xí)監(jiān)測，以實現(xiàn)地下水自動化與智能化管理水質(zhì)水位水質(zhì)水位測站水位測站水位測站測站地下水水質(zhì)水位測站(2)能實現(xiàn)水位、水質(zhì)的自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析等功能；(3)能對水質(zhì)和水位進(jìn)行預(yù)測和報警。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利局域網(wǎng)溉水量遠(yuǎn)大于灌溉實際需水量，造成水資源防火墻用水大戶分中心水處理廠客戶瀏覽凈水廠時監(jiān)控，以確保作物在生長過程中的需要，凈水廠明渠明渠水源地物聯(lián)網(wǎng)與水利智慧供水智慧供水我國大多數(shù)城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)的運行管理都采用比較原始的方法進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度和生產(chǎn)管理，運行效率低下，基礎(chǔ)設(shè)施損毀嚴(yán)重。而通過對供水管道中水壓力、水速、水質(zhì)等信息的實時監(jiān)測，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)開發(fā)智能基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)，可以將水廠工程基礎(chǔ)設(shè)施、供水管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、供水社區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施、地理基礎(chǔ)設(shè)施等供水相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施連接起來，使其成為新一代的智慧化基礎(chǔ)設(shè)施，提高供水服務(wù)質(zhì)量和供水企業(yè)的生產(chǎn)效率。生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)集散控制社區(qū)統(tǒng)供水遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)統(tǒng)管網(wǎng)信息系統(tǒng) 管網(wǎng)水力模型系統(tǒng)供水科學(xué)調(diào)度系統(tǒng)用戶系統(tǒng)對外服務(wù)抄表和營費系統(tǒng)供水熱線系統(tǒng)大客戶制充終端用戶系統(tǒng)對內(nèi)服務(wù)智慧信息化基對內(nèi)服務(wù)門戶公自動化系統(tǒng)信息系統(tǒng)和視統(tǒng)機(jī)房應(yīng)用盡網(wǎng)絡(luò)層感知層應(yīng)用盡網(wǎng)絡(luò)層感知層物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利近年來城市暴雨積水成災(zāi)頻繁發(fā)生，對積水點進(jìn)行實時視頻監(jiān)測，采集降雨量、水析水流匯集信息、管道水流動態(tài)和積水動態(tài)，并根據(jù)往年長期統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測預(yù)報，以實現(xiàn)積水事件預(yù)警、應(yīng)急物資管理和多部門河道閘壩排水口積水點管網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在水利中應(yīng)用存在的問題水利信息化是實現(xiàn)水利現(xiàn)代化和推動水利事業(yè)重大變革的關(guān)鍵。雖然我國已經(jīng)加快物聯(lián)網(wǎng)在水一、平原水庫智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)工程應(yīng)用實例一、平原水庫智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)分組成。通過現(xiàn)場安裝物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點，感知節(jié)點完成現(xiàn)場水位、流量、提水量過無線傳輸?shù)狡皆畮旖】敌畔⒒脚_，平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)信息管理和挖掘，通過模糊層次分析法，按項目項目項目總庫容5260萬m3死庫容625萬m3興利水位死水位壩頂高程壩頂寬度邊坡系數(shù)壩軸線總長庫區(qū)總面積697萬m2丁東水庫基本情況狀似靴狀，水庫大壩為均質(zhì)土壩，采用了碾壓式筑壩技術(shù)施工，其供水源主要是通過潘莊引一、平原水庫智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.2平臺界面數(shù)據(jù)信息管理數(shù)據(jù)信息管理健庸綜合診斷及預(yù)測水庫基本信息>數(shù)據(jù)信息管理目錄面積面積標(biāo)庫客1600萬立方米2270萬立方米2920萬立方米庫客1600萬立方米2270萬立方米2920萬立方米3570萬立方米4230萬立方米4800萬立方米6490萬立方米0萬立方米50萬立方米225萬立方米450萬立方米960萬立方半十增加水庫基本屬性水位庫容(萬立方米)325325工程應(yīng)用實例一、平原水庫智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.3泵站運行實時控制界面骨出入庫系站信息>入庫系屬性>表格+培加譽水情信息>入庫泵站運行階設(shè)指標(biāo)>表恪水庫：丁東水庫丁東水庫查看導(dǎo)出入庫泵站運行階段指標(biāo)□泵站效率(%)C□2426□64出庫泵站運行階段據(jù)標(biāo)+增加慘改刪除4出庫泵站運行階段據(jù)標(biāo)+增加慘改刪除否著?導(dǎo)出□停機(jī)時間能厚單耗1□256口21□42□8235C24□□22□2C2□21/11顯示從1到10,總105條。每頁量示：10 □ 口口□□□□□一、平原水庫智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.4水庫日蒸發(fā)量實時與預(yù)測水庫：臀水文氣象信息>日蒸發(fā)量>表格水庫：時間：□確定G重置2010-11-1008:002010-11-1808:002010-11-2608:002010-11-1008:002010-11-1808:002010-11-2608:00一、平原水庫智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.5水庫健康診斷和預(yù)測□日期結(jié)構(gòu)安全指標(biāo)數(shù)標(biāo)識□□□量□預(yù)測數(shù)據(jù)□□確定口□國壩穩(wěn)定預(yù)測圖口o-實際數(shù)據(jù)-0-致具數(shù)據(jù)工程應(yīng)用實例一、平原水庫智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.6平原水庫優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)綜合曲線圖綜合曲線圖詳細(xì)數(shù)據(jù)表水康調(diào)度綜合曲線圖水康調(diào)度綜合曲線圖一入流區(qū)一出流區(qū)一水位總控制模塊總控制模塊工程應(yīng)用實例二、基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化節(jié)水灌溉智慧化大數(shù)據(jù)系統(tǒng)2.系統(tǒng)設(shè)計灌溉智慧化系統(tǒng)決策管理層田間監(jiān)測模塊模塊模塊系統(tǒng)構(gòu)成示意圖水雨情信息管理土壤墑情信息管理作物需水預(yù)測預(yù)報管網(wǎng)自動控制視頻監(jiān)控管理數(shù)據(jù)管理與服務(wù)大數(shù)據(jù)水雨情信息管理土壤墑情信息管理作物需水預(yù)測預(yù)報管網(wǎng)自動控制視頻監(jiān)控管理數(shù)據(jù)管理與服務(wù)大數(shù)據(jù)管網(wǎng)流量數(shù)據(jù)庫人工采集數(shù)據(jù)庫智能傳輸層氣象數(shù)據(jù)土壤墑情數(shù)據(jù)管網(wǎng)流量數(shù)據(jù)人工采集數(shù)據(jù)視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)上壤墑情數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)采集層決策管理層視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)庫氣象數(shù)據(jù)庫有線傳輸二、基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化節(jié)水灌溉智慧化大數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺設(shè)計圖工程應(yīng)用實例二、基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化節(jié)水灌溉智慧化大數(shù)據(jù)系統(tǒng)整個系統(tǒng)設(shè)計為三層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，第一層是山東農(nóng)業(yè)大學(xué)大數(shù)據(jù)中心與外網(wǎng)的連接以及大數(shù)據(jù)中心計算機(jī)之網(wǎng)絡(luò)；第三層是物聯(lián)網(wǎng)信息處理終端與水源地、管網(wǎng)和田間的監(jiān)測執(zhí)行機(jī)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)大數(shù)據(jù)中心年mx土壤墑情、氣象等采集設(shè)備互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖工程應(yīng)用實例二、基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化節(jié)水灌溉智慧化大數(shù)據(jù)系統(tǒng)工程應(yīng)用實例二、基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化節(jié)水灌溉智慧化大數(shù)據(jù)系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)土壤墑情1#監(jiān)測站圖物聯(lián)網(wǎng)土壤墑情2#監(jiān)測站圖智慧佗黃森李汞系讀智慧佗黃森李汞系讀工程應(yīng)用實例首頁首頁項目介招大數(shù)籠蘇統(tǒng)1平臺資汛1關(guān)于我們流州沾化區(qū)容禁化高效節(jié)水項目智慧化大數(shù)據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集2監(jiān)控預(yù)警決策服務(wù)效鹽評估 水肥一體化節(jié)水灌溉智慧化大數(shù)據(jù)平臺首頁圖四、山東省智慧水文大數(shù)據(jù)平臺1.研發(fā)背景通過多年的努力，為解決上述問題，更好地發(fā)揮已建各水文工程、系統(tǒng)成果，實現(xiàn)水文各個業(yè)務(wù)綜合應(yīng)用平衡發(fā)展，在201