智慧水利大数据平台建设与实报告

国E国E■汇报内容物联网(TheInternetofThings)通过智能感知、识别技传统思维是将物理基础设施和信息基础设施分开，即一方面是机场、公路、建筑物，而另一方面是数据中心、个人电脑、宽带等；在物联网时代，钢筋混凝土、电缆、芯片与宽带整合为统一的基础设施。统一基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转在它上面进行，这个世界包括经济管物联网的概念物联网的工程应用特征1.物联网为互联网的应用拓展，应用创新是物联网发展的核心；2.“—体化”是物联网应用的基础与保障综合运用机械动力、微电子、自动控制、计算机、信息、传感、接口等技术，根据系统功能目标优化组织，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高可靠、低能耗基础上实现“机、电、光与信息一体化”。社交网络通话记录结构化的数据非结构化的数据高速数据I/0高速数据I/0“大量化(Volume)、多样化Variety)、快速化(Velocity)、价值密度低(Value)”就是"大5云平台的概念是业界将要面临的一个重大改变。各种云平们或是将写好的程序放在“云”里运行，或也可以称为按需平台(on-demandplatform)等等。但无论称呼它什么,这种新的支持应联通用户因外及小运青商用户教育网用户联通用户因外及小运青商用户于机用户电信机房八双线机房(默认解析)联通机房教育网机房移动机房高速光轩通道SAE核心机房合计黑龙江流域辽河流域海河流域8黄河流域淮河流域7长江流域浙闽诸河7珠江流域珠江西南西北外流区诸河内流区诸河1.流域(河流)大型中型小型总库容(亿立方米)3.灌溉业用水占全国的45.4%,北方6区用水占54.6%,农田灌溉水有效利用系数为0.510,这就是说我国降水分布明显受西高东低的三级阶梯状地势影响，呈现从西往东逐渐递增的趋势，此外，季风气候区降水明显偏少。进入21世纪以来，北方地区水资源显著减少，全国降水减少了2.8%,地表水资源量和水资源总量分别减少5.2%和3.6%。北方地区的降水随时间的分布极不均匀，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，降水的年际、年内剧烈变化，为防洪和水资源利用带来了很大的难度。如何利用大数据的预测预报最大限度的留蓄雨水资源和洪水资源来缓解我国水资源危机已成为亟待解决的问西南诸河图例我国部分地区人均水资源量(m³)北方约910北方约910我国降水以及南北方水资源分布图我国南北方人均水资源占有量图我国水利概况水工程，东线、中线、西线三条线路的年调水总规模约448亿立方米，约为当今中国全年用水量调水，与长江、黄河、淮河和海河相互连接，组成一个水网，形成“四横三纵”总体格局。通过对水量跨流域重新调配，可协调东、中、西部社5.知名水利工程白传感网络系统在水利中的应用已初具规模。在传感网络的支撑下，水利部门已建成覆盖全国的实时水情计算机广域网、水利信息骨干通信网等通信网络，并建设了水量调度、文预报、水利电子地图、防汛防旱决策支持、自动化办公等系统，也就是说，具备了水利物联网的基础。作为实践，国内首个水利物联网项目“感知太湖,智慧水利”一期、二期工程已经完成，形成了蓝藻智能感知、船舶行踪监控、水工建筑管理等于一体的智慧水利物联网。1.智能“渠灌”控制系统“一体化闸门”是水利部的“948”项目，引进澳大利亚Rubicon公司的技“一体化闸门”不仅是“十二五”灌区信息化建设中“全渠道控制系统”施“工业化制造”的改革性尝试。老式手摇闻门图一体化闸门图物联网大数据与水利以称为“明渠灌溉物联网”,它是针对一条工程基础设施比较完善的渠道，在所有的控制节点安装包括水位-流量监测、闸门现地及远程控制、太阳能供电的“一体化闸门”,通过闭环控制软件，实现水资源的自动调配。6.这整网□监要水位开词相关信意传建到界部的2.这班间1工划出间米。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分支管供水点990oPP首部0口斗口?Q9??P0口口99Q99物联网大数据与水利进水3.一体化泵站集成了泵、控制(实时状态控制、远程控制、报警处理、数据采集与管理等)系统及安装体的一体化泵站，是完全工业化制造，现场安装的“交钥匙”输水系统，充分体现了工业化与信息化物联网大数据与水利态安全监控及预警系统是水利部人畜饮水安全项目今后(2020年前)建设的重(在继续建设农村供水系统的同时，着重提升供水质量和安全保障)。关键技术(1)集成了水压、流量传感器和信息传输模块的“一体化”微型采集装置；(2)适合于农村多级供水管网的基于物联网的低功耗无线传感器网络拓扑结构和组网方案；(3)基于上述关键技术的农村多级供水管网动态安5.水处理“一体化”装置数据库数据库物联网大数据与水利在线实时传输推力、扭矩、流速等通信链路在线实时传输通信链路在线实时传输电压、电流等二次仪表二次仪表人工交互输入叶轮形变、扭矩等数据叶轮形变、扭矩等数据模拟试验合污水处理用的“一体化”推流泵/搅拌器工作状态监测系统组成及结构图物联网大数据与水利大坝的安全运行关乎人民生命和财产安全，为了保证大坝的健康运行，需要观测大量的状态数据如：土坝、土石坝主要观测垂直和水平位移、等；混凝土坝主要观测变形、应力、温度、渗流量、扬压力和伸缩缝等。这些数据从水库建成就开始采集，至今已积累大量的数据，通过大数据技术充分挖掘，了解大坝的变化过程和发展趋势，达到对大坝安全进行预测预报的目的。性威贴物联网大数据与水利水面视频监控水质传感器水面视频监控水质传感器水按用途可分为生活用水、农业用水、工服务器终端水质传感器业用水、生态用水等。不同用途的水要求的水质服务器终端水质传感器pH值、电导率、浊度、溶解氧、高锰酸盐指数、总需氧量、总有手机终端水华智能仪表水质传感器机碳、生化需氧量、氟离子、氯离子、氰化物、水华智能仪表水质传感器氨氮、六价铬、苯酚等指标实时采集，并对采集用户数据进行综合分析，得到水质的实时状态和变化用户水质传感器水质传感器规律，以实现水质实时判断和预警。智能仪表监测点物联网大数据与水利8.防洪抢险通信系统的事弱g河的事弱g河物联网大数据与水利山洪灾害监测预警平台采用最新的通信技术、计算机网络技术、物联网技术、数字水文、气象、国土和调查评价数据、专题图层与分析成果，通过以GIS为核心进行信息综合展示，为防汛值班、会商提压萨的而积(平方千米)无降雨物联网大数据与水利国家、省、市级山洪灾害预警平台监测系统(雨量、水位)水文信息气象信息国土信息物联网大数据与水利机动指挥通信系统电子信息分系统物联网大数据与水利机动指挥通信系统电子信息分系统综合保障分系统装载平台分系统生活保障子系统防化与医疗子系统集群通信安全检测子系统视频议环境保障子系统公网移动通信供配电子系统超短波通信应用服务于系统无线宽蒂图象通信综合布线子系统微波通信警报控制子系统卫章通信导航定位子系统有线通信通信子系统集中控制音视频传输指挥控制子系统集中显示指挥控制子系统综合调度计算机终端信总处理子系统计算机网络气象采集信息采集子系统音视题采集舱体底盘物联网大数据与水利信息查询信息查询中心姑危及了水资源安全，为了严格地下水的管理和保护中心姑实习监测，以实现地下水自动化与智能化管理水质水位水质水位测站水位测站水位测站测站地下水水质水位测站(2)能实现水位、水质的自动监测数据的查询、分析等功能；(3)能对水质和水位进行预测和报警。物联网大数据与水利局域网溉水量远大于灌溉实际需水量，造成水资源防火墙用水大户分中心水处理厂客户浏览净水厂时监控，以确保作物在生长过程中的需要，净水厂明渠明渠水源地物联网与水利智慧供水智慧供水我国大多数城乡供水系统的运行管理都采用比较原始的方法进行生产调度和生产管理，运行效率低下，基础设施损毁严重。而通过对供水管道中水压力、水速、水质等信息的实时监测，利用大数据技术开发智能基础设施管理系统，可以将水厂工程基础设施、供水管网基础设施、供水社区基础设施、地理基础设施等供水相关的基础设施连接起来，使其成为新一代的智慧化基础设施，提高供水服务质量和供水企业的生产效率。生产运行管理系统集散控制社区统供水远程数据采集与监统管网信息系统 管网水力模型系统供水科学调度系统用户系统对外服务抄表和营费系统供水热线系统大客户制充终端用户系统对内服务智慧信息化基对内服务门户公自动化系统信息系统和视统机房应用尽网络层感知层应用尽网络层感知层物联网大数据与水利近年来城市暴雨积水成灾频繁发生，对积水点进行实时视频监测，采集降雨量、水析水流汇集信息、管道水流动态和积水动态，并根据往年长期统计数据进行预测预报，以实现积水事件预警、应急物资管理和多部门河道闸坝排水口积水点管网物联网大数据在水利中应用存在的问题水利信息化是实现水利现代化和推动水利事业重大变革的关键。虽然我国已经加快物联网在水一、平原水库智慧化大数据管理系统工程应用实例一、平原水库智慧化大数据管理系统分组成。通过现场安装物联网感知节点，感知节点完成现场水位、流量、提水量过无线传输到平原水库健康信息化平台，平台进行数据信息管理和挖掘，通过模糊层次分析法，按项目项目项目总库容5260万m³死库容625万m³兴利水位死水位坝顶高程坝顶宽度边坡系数坝轴线总长库区总面积697万m²丁东水库基本情况状似靴状，水库大坝为均质土坝，采用了碾压式筑坝技术施工，其供水源主要是通过潘庄引一、平原水库智慧化大数据管理系统3.2平台界面数据信息管理数据信息管理健庸综合诊断及预测水库基本信息>数据信息管理目录面积面积标库客1600万立方米2270万立方米2920万立方米库客1600万立方米2270万立方米2920万立方米3570万立方米4230万立方米4800万立方米6490万立方米0万立方米50万立方米225万立方米450万立方米960万立方半十增加水库基本属性水位库容(万立方米)325325工程应用实例一、平原水库智慧化大数据管理系统3.3泵站运行实时控制界面骨出入库系站信息>入库系属性>表格+培加誉水情信息>入库泵站运行阶设指标>表恪水库：丁东水库丁东水库查看导出入库泵站运行阶段指标□泵站效率(%)C□2426□64出库泵站运行阶段据标+增加惨改删除4出库泵站运行阶段据标+增加惨改删除否着☑导出□停机时间能厚单耗1□256口21□42□8235C24□□22□2C2□21/11显示从1到10,总105条。每页量示：10 □ 口口□□□□□一、平原水库智慧化大数据管理系统3.4水库日蒸发量实时与预测水库：臀水文气象信息>日蒸发量>表格水库：时间：□确定G重置2010-11-1008:002010-11-1808:002010-11-2608:002010-11-1008:002010-11-1808:002010-11-2608:00一、平原水库智慧化大数据管理系统3.5水库健康诊断和预测□日期结构安全指标数标识□□□量□预测数据□□确定口□国坝稳定预测图口o-实际数据-0-致具数据工程应用实例一、平原水库智慧化大数据管理系统3.6平原水库优化调度系统综合曲线图综合曲线图详细数据表水康调度综合曲线图水康调度综合曲线图一入流区一出流区一水位总控制模块总控制模块工程应用实例二、基于物联网的水肥一体化节水灌溉智慧化大数据系统2.系统设计灌溉智慧化系统决策管理层田间监测模块模块模块系统构成示意图水雨情信息管理土壤墒情信息管理作物需水预测预报管网自动控制视频监控管理数据管理与服务大数据水雨情信息管理土壤墒情信息管理作物需水预测预报管网自动控制视频监控管理数据管理与服务大数据管网流量数据库人工采集数据库智能传输层气象数据土壤墒情数据管网流量数据人工采集数据视频监控数据上壤墒情数据库数据采集层决策管理层视频监控数据库气象数据库有线传输二、基于物联网的水肥一体化节水灌溉智慧化大数据系统平台设计图工程应用实例二、基于物联网的水肥一体化节水灌溉智慧化大数据系统整个系统设计为三层网络构成，第一层是山东农业大学大数据中心与外网的连接以及大数据中心计算机之网络；第三层是物联网信息处理终端与水源地、管网和田间的监测执行机山东农业大学大数据中心年mx土壤墒情、气象等采集设备互联网网络架构示意图工程应用实例二、基于物联网的水肥一体化节水灌溉智慧化大数据系统工程应用实例二、基于物联网的水肥一体化节水灌溉智慧化大数据系统物联网土壤墒情1#监测站图物联网土壤墒情2#监测站图智慧佗黄森李汞系读智慧佗黄森李汞系读工程应用实例首页首页项目介招大数笼苏统1平台资汛1关于我们流州沾化区容禁化高效节水项目智慧化大数据系统数据采集2监控预警决策服务效盐评估 水肥一体化节水灌溉智慧化大数据平台首页图四、山东省智慧水文大数据平台1.研发背景通过多年的努力，为解决上述问题，更好地发挥已建各水文工程、系统成果，实现水文各个业务综合应用平衡发展，在201