智慧水利山洪灾害监测预警系统的原理是什么?

智慧水利山洪灾害监测预警系统的原理是什么?,第1张

污水处理行业作为国家新兴战略产业之一——节能环保产业中的重要内容受到广泛关注,国家“十二五”规划也对城镇污水处理提出更高要求,并明确要求县级镇、尤其是重点镇必须建立污水处理厂,市场上产生许多全国性和区域性的大型水务集团公司,有些集团公司拥有全国各地上百家的污水处理项目。大量污水处理厂的建成运营对国内污水运营管理能力和相关资源提出挑战,而其地域分布的广泛性又对集团公司管理手段提出更高要求。
基于物联网、云计算的城市污水处理综合运营管理平台为污水运营企业安全管理、生产运行、水质化验、设备管理、日常办公等关键业务提供统一业务信息管理平台,对企业实时生产数据、视频监控数据、工艺设计、日常管理等相关数据进行集中管理、统计分析、数据挖掘,为不同层面的生产运行管理者提供即时、丰富的生产运行信息,为辅助分析决策奠定良好的基础,为企业规范管理、节能降耗、减员增效和精细化管理提供强大的技术支持,从而形成完善的城市污水处理信息化综合管理解决方案。
武汉市污水处理综合运营管理平台,依托云计算技术构建、利用互联网将各种广域异构计算资源整合,以形成一个抽象的、虚拟的和可动态扩展的计算资源池,再通过互联网向用户按需提供计算能力、存储能力、软件平台和应用软件等服务。系统可以对污水处理企业的进、产、排三个主要环节进行监控,将下属提升泵站和污水处理厂的水量、水位、水质、电耗、药耗、设备状态等信息通过云计算平台进行收集、整合、分析和处理,建立各个环节的相互规约模型,分析生产环节水、电、药的消耗与处理水排水、生产、排放之间的隐含关系找出污水处理厂的优化生产过程管理方案,实现对污水处理企业生产过程的实时控制与精细化管理,达到规范管理、节能降耗、减员增效的目的。 智慧城市的提出各大城市纷纷响应,成都也不例外。智慧成都的核心建设点之一就是建设智慧水务,利用水务物联网技术更加高效的管理城市水资源。
水是人类生活的源泉而随着城市的发展水污染问题也越来越严重,水资源监管和治理成为城市发展的一大困扰,水质监控不及时、水灾预警不及时更是直接关系到民生问题。而智慧水务的发展则能非常及时、准确的解决问题。
假设一个地方下了一场暴雨,当地的水务、防汛部门往往会手忙脚乱。倘若有一个覆盖全域的水务物联网,在区域中心的监控指挥室里,就可以把各种情况、数据看得一清二楚,那该多好?
别以为这样的场景还只是想像。我市新津县已经在全省率先做到了。
据悉,围绕水务三大任务(防汛抗旱、水资源调度和水环境治理),新津县在全省第一个探索建立了“水务物联网”系统,截止目前已投资518万元完成一期8个监测站点建设,实现水资源、水环境、水安全的系统化管理,初步形成了新津县智能化水务信息系统。今年内,该县还将尽快启动新津县水资源监测管理系统二期工程项目,进一步整合资源,实现信息共享,形成集水质监测、防洪抗旱和城市管理的综合指挥平台,为经济社会持续发展提供信息化服务。
实时监控 数据15分钟自动刷新
美丽的南河边,郁郁葱葱的树木掩映着一个不起眼的铁箱子。打开箱门,DO(溶解氧)、COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)……仪表盘上,各种数据映入眼帘。据工作人员介绍,这就是目前最先进的自动监测仪了。
笔者看到,监测仪一头有一根管道连接到河流中,依靠信息传感器和自动监测设备,便可实现数据自动、快速生成。“这里面涵盖了河水水量、水流速度、水温以及8个水质指标,以前要掌握这些数据,我们起码要分几拨人,用一两天才能完成,2012年依靠自动监测仪,15分钟就会刷新一次,最新、最全的即时数据都能即时掌握”,工作人员表示。
打开物联网数据分析处理系统软件,金马河、西河、南河、杨柳河、羊马河等流过新津的5条主要河流上,密密麻麻地排列着29个监测点。再进一步点开监测点的图标,横断面水位、流量、流速、压力、水质等实时数据一应俱全,安装在河流上的红外摄像头更是让各监测点现场的水位、水流情况变得一目了然。在监控人员的演示中,镜头跟随鼠标不断转动,观者得以从不同角度看到监测点的详细情况。
据介绍,通过水务物联网系统和数据分析处理软件,新津县在饮水安全监测、水文监测及预警、污水处理排放、地下水监测、防汛抗旱、山洪灾害监测及预警、水资源信息等多方面实现了平台整合。负责系统技术支持的四川炜麒信息科技公司总经理曾庆华说,就运用物联网技术而言,这套系统已经达到国际领先水平,下一步会在全市推广应用,进一步扩大覆盖面,并力争将这一产业市场扩大到全国范围。 信息化建设是促进和带动水务现代化、提升水务行业社会管理和公共服务能力、保障水务可持续发展的必然选择。近年来,我局在水利部、省水利厅以及深圳市相关主管部门的关怀指导下,按照服务“低碳水务、安全水务、民生水务、效益水务”建设的总体要求,认真落实科学发展观,坚持“统一规划、统一标准、统一建设、统一管理”,统筹谋划信息化建设,积极推动重大工程建设,实现了我市水务信息化建设的跨跃式发展。
在信息采集方面,已建成雨量站63个,水文站32个;建成供水水质在线监测站点99个,可监控全市主要供水主干管的PH值、压力、浊度及总氯,建成10座污水厂水质在线监测站点23个,整合政府投资和社会BOT模式新建的8座污水处理厂、1个再生水厂的17个水质在线监测站数据,将全市污水处理厂的水质数据(COD、氨氮、HP、总磷等)纳入统一监管;建成视频监视点118个,并通过共享市交通部门的视频资源,可对全市中型水库、重点海堤、特区内主要河道和城区易涝易浸点进行实时监控。在网络建设方面,我局早已通过省水利专网、市政务内外网形成了连通省、市、区,包括省水利厅、市应急指挥中心、市气象局、各区水务局和三防办及大部分局属单位的网络系统,并在2012年重点加强与局属单位的网络互联及省水利政务外网的拓展工作。2012年已完成市大鹏水源工程管理处、市北部水源工程管理处、市西丽水库管理处等7家局属事业单位的内网接入工作,正在开展将各区三防部门接入省水利专网的建设工作。在数据中心建设方面,我局已建成了水雨情、水资源、气象、基础工情、供水水质、污水水质、水土保持、政务信息和视频资源为一体的水务基础数据库,实现水务数据资源“一数据一源”;建成数据共享及交换平台,对内完成与局属单位间的水雨情数据、水质数据和视频资源的共享与交换;对外实现了市气象局的雨情数据交换,与省水利厅、市应急指挥中心的视频资源的共享,并利用深圳市统一建设的信息资源交换平台,实现了与市监察局、市行政服务大厅、市府办公厅间的行政审批、信息公开数据的共享与交换。

物联网应用案例

用途范围

物联网用途广泛,遍及教育、工程机械监控、建筑行业、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

展望未来,物联网会利用新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把传感器、控制器等相关设备嵌入或装备到电网、工程机械、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,拥有覆盖全球的卫星,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到智慧化管理的状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与城市、山川、河流等生存环境的关系。

具体应用案例

下面列举了集中具体的应用案例,以供参考

1.  教育物联网

应用于教育行业的物联网首先要实现的就是,在适用传统教育意义的基础之上,对已经存在的教育网络中进行整合。对教育的具体的设施,包括书籍、实验设备、学校网络、相关人员等全部整合在一起,达到一个统一的、互联的教育网络。

物联网产业需要复合型人才,至少具备四方面的特征,包括掌握跨学科的综合性的知识与技能、掌握物联网相关知识与技术、掌握特定行业领域的专门知识以及具备创新实践能力。目前国内已有30余所大学开设了物联网专业。有超过400所高校建立物联网实验室。

2工程机械物联网

“工程机械物联网”是借助全球定位系统(GPS)、手机通讯网、互联网,实现了工程机械智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,使工程机械、 *** 作手、技术服务工程师、代理店、制造厂之间异地、远程、动态、全天候“物物相连、人人相连、物人相联”。

工程机械物联网目前应用广泛。以NRS物联网智能管理系统平台为例,提升原本工程机械物联网服务由“信息采集服务”向“数据咨询服务转变”。由原来的现场管理升级为远程监控,由传统的制造转变为制造服务,由原来的被动服务提升为主动服务。功能涉及信息管理,行为管理,价值管理三大方面。

信息管理:

区域作业密集度管理

故障预警及远程诊断

车辆运维主动式服务

金融按揭安全性服务

行为管理:

作业人员统计管理

作业工时效率性分析

行为与工效油耗分析

*** 作规范与工效分析

价值管理:

产品全寿命周期成本管理

行为与员工绩效管理

量本利敏感要素判断

多维大数据决策支持

以福田的农机信息管理平台为例,可以对农业所需相关机械车辆进行全球GPS定位、锁车、解锁车、设备工时查询、故障报警等 *** 作,这对促进农业生产,提高工作效率有着至关重要的作用。

3建筑行业物联网应用——塔机监控

塔机智能化的监控管理系统,主要针对检测状态、危险距离预警、故障诊断、信息回传、工程调度等方面工作。例如塔机下面危险区域禁止站人实时提示、与其他高空建筑物距离过近、超出安全距离范围、内部故障预警、诊断、实时显示额定载重量、当前风速、回转角度、当前载重等。

4建筑行业应用——商用混凝土搅拌站

对生产设备的远程诊断和远程维护已经成为当前自动化技术中的一部分。尤其对于那些错误容易诊断和容易排除的情况,派一个服务工程师到现场解决,既增加工程师的工作负荷,又花费时间。而且费用也相应增加。为了缩短故障的诊断与恢复时间,提高有经验的高级工程师的工作效率,那么远程诊断和编程就是必备的部分。例如:“商用混凝土搅拌站产品远程售后服务系统”,可以在远程实现对PLC站进行编程和调试。可是实现混凝土搅拌站的远程控制和数据监控。

值得一提的是三维虚拟仿真技术在物联网的应用,给商用混凝土搅拌站的物联网应用开创了新的时代。系统实现搅拌站与车辆实时运行状态模拟功能。以动画形式呈现搅拌站实时动态信息,其中可包括:工程名称、施工配比、搅拌站配料情况及其他原材料配料情况,搅拌站场景如下图所示。

5石油

石油行业物联网系统主要是使用监控设备和信息系统采集运输油轮数据、码头设备和环境数据、油库数据、原油管道数据等,对这些数据进行整理和分析,将原油运输各个环节的数据进行关联和分析,合理安排船期、实现计算机排罐,提高整个原油运输的效率,同时通过对相关设备和环境的监测,及时掌握设备运行情况,保证整个运输过程的安全可靠。

石油行业物联网系统的总体解决方案包括:油库监测系统、原油管道监测系统、原油管道无人机巡线系统等。

6水利

物联网在水利方面的应用主要是对闸门的液压启闭机的状态检测、远程控制、故障预警等,利用水下机器人对大坝、水库等水下状态进行状态监控、信息回传等工作。

例如:“远程信息服务系统”能够通过智能信息采集终端,将液压启闭机PLC控制器的控制信息通过物理端口(串口)采集到终端,然后通过GPRS通讯模块,利用2G/3G网络或者互联网络将信息传递到远程WEB服务器,使得远端管理人员能够实现远程感知闸门启闭的运行信息。

7城市物联网

城市物联网利用互联网的信息管理平台、二维码扫描、GPS定位等技术,是更贴近人们生活的一种应用,现在变得更加的直观。比如儿童和老人的行踪掌控、公路巡检、贵重货物跟踪,追踪与勤务派遣、个人财务跟踪、宠物跟踪、货运业、各类车辆的防盗等GPS定位、解锁车、报警提示应用。

针对环卫车辆可以对车辆进行实时进行的GPS定位、状态监控、车辆信息查询、运行状态等工作,例如:需要知道目前城市的某区有多少环卫车辆,处于什么哪个街道, *** 作员,工作情况,计划任务等,同时又可以根据实际情况进行工作调度,对故障做提前的预警,对突发情况应急处理,对重要的问题着重处理等。

8.农业物联网

农业物联网的应用比较广泛的是对农作物的使用环境进行检测和调整。例如:大棚(温室)自动控制系统实现了对影响农作物生长的环境传感数据实时监测,同时根据环境参数门限值设置实现自动化控制现场电气设备,如:风扇、加湿器、除湿器、空调、照明设备、灌溉设备等,亦支持远程控制。常用环境监测传感器包括:空气温度,空气湿度,环境光照,土壤湿度,土壤温度,土壤水分含量等传感器。亦可支持无缝扩展无线传感器节点,如:大气压力、加速度、水位监测、CO、CO2、可燃气体、烟雾、红外人体感应等传感器。

9智能家居

这方面的应用就更加的贴近人们的生活,这是关系到人们生活起居、与生命安全息息相关的应用,我们可以通过智能家居的物联网络,进行室内到室外的电控、声控、感应控制、健康预警、危险预警等,比如声控电灯、窗帘按时间自动挂起、感应器感应到煤气泄漏、空气污染指数过高、室内的光线被家具遮挡严重、室内家居摆放设计、马桶漏水、电量煤气不足报警、车库检测、室外摄像检测、未来天气预测、提醒带雨伞、生活备忘录电子智能提醒等多方面的功能应用。

农业物联网监控系统有什么优势?它的优势体现在:通过摄像头与传感器,1实时监测空气温湿度、光照、降雨量、风速、风向、大气压力、气体浓度等数据,并通过设定相关报警阈值,实现即时报警,2精准控制种植环境指标。实时监测土壤水张力、土壤温湿度、水位、溶氧量、pH值等通过设定报警阈值,当土壤数据异常时,如湿度过高,系统自动发出预警消息提醒工作人员在手机上即可远程手动控制多个大棚的设施设备,包括风机、外遮阳、内遮阳、喷滴灌、侧窗、水帘、阀门、加温灯等。6系统可制定科学灌溉方案,

穿戴式应用

在可穿戴设备中,根据NB-IoT的特性,适用于长期的慢病监测、老人小孩和宠物的跟踪管理等不依赖智能手机的设备。对于具有即时通信类的手环产品还说,目前来看暂时还没有NB-IoT技术的施展空间。下面我们主要介绍适合几种NB-IoT的应用场景。

三星公司近期推出的Samsung Connect Tag防丢配件,是一款基于NB-IoT网络的消费级移动产品,可以通过NB-IoT上传GPS数据来实时确定老人孩子的行踪,也可以用于宠物的项圈上,在大型停车场找不到自己的车时可根据手机提示位置寻找。

此类应用还有很多,例如基于NB-IoT技术的智能自行车。该自行将具备位置定位的防盗功能,以及其他的信息上报和跟踪功能。

智能拉杆箱,该拉杆箱将具备智能追踪,超距告警,电子锁控制,电池监控等基于NB-IOT技术的应用。

NB-IoT智能垃圾桶

智能垃圾桶便于垃圾的分类区处理,能提高环卫部门的清运效率。智能垃圾桶桶盖采用太阳能蓄电,能实现垃圾箱盖的感应开合,内置GPS定位,配合传感器能监测到垃圾通满到什么程度以及垃圾桶内温度等信息,并通过NB-IoT发送到云端,系统可根据回传的数据计算出垃圾回收车路线,及时清理已装满的垃圾桶。

NB-IoT农业示范应用

NB-IoT技术和传感器结合,可通过采集PH值、降水量、空气温湿度、土壤水分、土壤湿度、土壤盐分、植物营养指标以及植物生理生态指标等数据实现对农作物的实时监控,采集数据可通过NB-IoT网络上传云平台和手机APP,具有环境超限报警功能。只要网络覆盖到位,可辅助农业生产上升一个大台阶。对于城郊和一些覆盖到位的区域, NB-IoT可大大提升水产养殖、大棚、花卉等高附加值的农业生产流通领域。

NB-IoT智能电网监测

基于NB-IoT智能温度传感器的电缆温度实时在线监测系统,传输所监测的地下电缆温度数据,并可根据客户要求设置定值越限告警,辅以GIS地理信息系统及时准确定位故障点。可以升级拓展为城市地下电缆隧道综合监测系统,实现包括使用NB-IoT对电缆接地电流泄露和局部放电监测,电缆隧道内的温湿度、有害气体浓度和水位监测、电缆隧道安防包括井盖、门禁的实时监测。

NB-IoT智能锁

天网互联科技nb-iot智能锁

NB-IoT智能锁还被应用于基于NB-IoT的公租房:租户办理入住时可一站式录入个人身份信息特征,随后云平台通过NB-IoT网络和加密算法下发到与租房合约匹配的nb智能锁上,租户即可凭身份z开锁,开锁记录同步到云平台用于加强管理。这将有效解决公租房管理中诸如转租、钥匙管理、看房低效、拖欠房租等问题,还可根据租户和管理方的需求陆续提供更多个性化功能与服务。

NB-IoT智能停车

其中,路侧停车系统包括地磁模块(内置NB-IoT通信模组)、信息诱导提示屏、停车管理员使用的PDA/手机APP、车位收费管理系统等子模块。利用地磁车位检测器对车位占用状态进行采集,停车管理平台根据停车时长和计费规则自动生成计费数据,并推送到收费员的PDA上。系统的设备运行状态、车位占用状态、收费记录明细等信息均上传至停车管理平台,数据实时下发至室外信息诱导屏,告知车主各区域的剩余车位数量,进行区域车位引导。

反向寻车方案不需要每个车位安装车位检测器,只需在每个车场区域的过道安装一对摄像头。司机进入停车场后,通过诱导屏信息自行寻找停车位。当车辆进入每个分区的必经路口时,设置在该路口的摄像头会拍摄进入该分区的车辆号牌信息,然后将这些数据信息发送至停车管理系统,用于车辆的基本分区定位功能。在离开此分区的必经路口处也通过高清摄像头感应器识别车辆离开的行为,这同样是为了刷新该分区实时停车信息功能。

以上只是枚举了NB-IoT的一部分应用,其他还有NB-IoT智能路灯、NB-IoT智能机房、NB-IoT智能充电桩等应用,限于篇幅,我们就不一一具体介绍了。相信在政府和运营商的大力推动下,随着模组价格的下降,NB-IoT必然会衍生出更多的应用场景,为建设智慧城市,改变人们生活做出贡献,势必成为物联网创新技术的一大风口。

积水监测预警系统自动对低洼区域进行实时检测,无需人工干预,一旦检测到大量积水时,立即进行预警,告知监控管理中心,提醒相关人员及时处理。同时将告警截图和视频保存到数据库形成报表,可根据时间段对告警记录和告警截图、视频进行查询点播,方便进行事后轨迹回溯。

城市排水管道相当于人类的血管,是贯通城市各类水资源循环的一个重要渠道,但由于窨井管道淤堵封堵气囊中的水溶性物质和亲水基团等成分被水抽提溶解,特别是渗漏在水浸泡和大气曝露的交替作用下,会加速管道的破坏,造成环境的影响和生活的问题。
窨井的液位如何监测?对此,我们必须及时发现管道淤堵、溢渗漏等,快速定位管网问题,可利用信息化技术进行管网监测,恒星物联推出的窨井液位监测系统能有效针对其排水管网监测领域必要的监测指标进行在线监测。
通过恒星物联窨井液位监测系统的建设,主要在排水管网窨井内安装无线液位变送器、窨井液位监测仪,将监测收集的管网液位数据动态通过使用NB-IoT或4G通讯方式远程传输到窨井液位监测系统平台,实现排水管网液位在线分析、多级报警、淤堵分析、内涝分析等功能。
窨井液位监测系统的特点有
1实用性高
根据不同液位报警值采用不同的采集、传输频率,实现多级、多种报警机制,能够满足管网实际监测需求,对报警数据进行有效、有用、及时的传输。
2扩展性强
根据项目需要,可快速进行流量监测、水质监测、井盖监测等物联网传感器接入,通讯服务平台支持百万级数据连接。
3兼容性好
窨井液位监测设备支持电信、移动、联通等运营商NB-IOT网络,兼容各大运营商物联网平台接入,满足全国各地区智慧排水管网监测项目的使用。
4可靠性高
窨井液位监测设备通过多项可靠性试验,获得防爆、防水、防尘等行业检测认证报告,系统采用微服务架构及边缘计算等技术,运行稳定、安全、可靠。


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