物聯(lián)網(wǎng)+智慧水利大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)方案

智慧水利大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)與實(shí)踐智慧水利大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)與實(shí)踐1匯報(bào)內(nèi)容CONTENTS概述Part1我國(guó)水利概況Part2物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利Part3工程應(yīng)用實(shí)例Part4前景與展望Part5匯報(bào)內(nèi)容CONTENTS概述Part1我國(guó)水2物聯(lián)網(wǎng)（The

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Things）通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算、泛在網(wǎng)絡(luò)的融合應(yīng)用,是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。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(chǎng)、公路、建筑物，而另一方面是數(shù)據(jù)中心、個(gè)人電腦、寬帶等；在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)在它上面進(jìn)行，這個(gè)世界包括經(jīng)濟(jì)管理、生產(chǎn)運(yùn)行、社會(huì)活動(dòng)乃至個(gè)人生活。物聯(lián)網(wǎng)的概念PART1物聯(lián)網(wǎng)（The

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Things）通過(guò)智3物聯(lián)網(wǎng)的概念PART1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.“一體化”是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)與保障綜合運(yùn)用機(jī)械動(dòng)力、微電子、自動(dòng)控制、計(jì)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(shí)現(xiàn)“機(jī)、電、光與信息一體化”。物聯(lián)網(wǎng)的概念PART1物聯(lián)網(wǎng)的工程應(yīng)用特征45

“大數(shù)據(jù)”是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)的概念PART15“大數(shù)據(jù)”是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、發(fā)現(xiàn)5云平臺(tái)的概念PART1由傳統(tǒng)計(jì)算轉(zhuǎn)向云計(jì)算(cloudcomputing)，是業(yè)界將要面臨的一個(gè)重大改變。各種云平臺(tái)(cloudplatforms)的出現(xiàn)是該轉(zhuǎn)變的最重要環(huán)節(jié)之一。顧名思義，這種平臺(tái)允許開發(fā)者們或是將寫好的程序放在“云”里運(yùn)行，或是使用“云”里提供的服務(wù)，或二者皆是。也可以稱為按需平臺(tái)（on-demandplatform）、平臺(tái)即服務(wù)（platformasaservice，PaaS）等等。但無(wú)論稱呼它什么，這種新的支持應(yīng)用的方式有著巨大的潛力。云平臺(tái)的概念PART1由傳統(tǒng)計(jì)算轉(zhuǎn)向云計(jì)算(cloudc6我國(guó)水利概況PART21.流域（河流）我國(guó)共有流域面積50平方公里及以上河流45203條，總長(zhǎng)度為150.85萬(wàn)公里；流域面積100平方公里及以上河流22909條，總長(zhǎng)度為111.46萬(wàn)公里；流域面積1000平方公里及以上河流2221條，總長(zhǎng)度為38.65萬(wàn)公里；流域面積10000平方公里及以上河流228條，總長(zhǎng)度為13.25萬(wàn)公里。具體數(shù)據(jù)如下表所示：流域面積

流域50平方公里及以上100平方公里及以上1000平方公里及以上10000平方公里及以上合計(jì)45203229092221228黑龍江流域5110242822436遼河流河流域2214892598黃河流域4157206119917淮河流域24831266867長(zhǎng)江流域10741527646445浙閩諸河1301694537珠江流域3345168516912珠江西南西北外流區(qū)諸河5150246726730內(nèi)流區(qū)諸河9245534961353我國(guó)水利概況PART21.流域（河流）7我國(guó)水利概況PART22.水庫(kù)我國(guó)共有水庫(kù)98002座，總庫(kù)容9323.12億立方米。其中；已建水庫(kù)97246座，總庫(kù)容8104.10億立方米；在建水庫(kù)756座，總庫(kù)容1219.02億立方米。具體數(shù)據(jù)如下表所示：水庫(kù)規(guī)模合計(jì)

大型中型小型小計(jì)大（1）大（2）小計(jì)小（1）?。?）數(shù)量（座）980027561276293938933081794975359總庫(kù)容（億立方米）9323.127499.855665.071834.781119.76703.51496.38207.13我國(guó)水利概況PART22.水庫(kù)水庫(kù)規(guī)模合計(jì)8我國(guó)水利概況PART23.灌溉我國(guó)共有灌溉面積10.02億畝，其中：耕地灌溉面積9.22億畝，園林草地等非耕地灌溉面積0.80億畝。我國(guó)共有設(shè)計(jì)灌溉面積30萬(wàn)畝及其以上的灌區(qū)456處，灌溉面積2.80億畝；設(shè)計(jì)灌溉面積1萬(wàn)-30萬(wàn)畝的灌區(qū)7316處，灌溉面積2.23億畝；50-1萬(wàn)畝的灌區(qū)205.82萬(wàn)處，灌溉面積3.42億畝。2013年，全國(guó)總用水量6107.2億m3，其中農(nóng)業(yè)用水3743.6億m3，占總用水量的61.3%，南方4區(qū)農(nóng)業(yè)用水占全國(guó)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(shuō)灌區(qū)水量有一半左右是在輸水、配水和田間灌水過(guò)程中損失掉了,而國(guó)際上先進(jìn)國(guó)家灌溉水利用系數(shù)都0.7~0.8。這說(shuō)明我國(guó)灌溉管理水平距離發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的距離，如何利用信息化的管理方式來(lái)提高我國(guó)灌溉水利用系數(shù)具有重要的意義。我國(guó)水利概況PART23.灌溉9我國(guó)水利概況PART24.雨水資源我國(guó)降水分布明顯受西高東低的三級(jí)階梯狀地勢(shì)影響，呈現(xiàn)從西往東逐漸遞增的趨勢(shì)，此外，降水分布的南北差異也十分明顯，以秦嶺-淮河為界，南部亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)降水充沛，而北部溫帶季風(fēng)氣候區(qū)降水明顯偏少。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，北方地區(qū)水資源顯著減少，全國(guó)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(shí)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(lái)了很大的難度。如何利用大數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)最大限度的留蓄雨水資源和洪水資源來(lái)緩解我國(guó)水資源危機(jī)已成為亟待解決的問(wèn)題。我國(guó)水利概況PART24.雨水資源10我國(guó)水利概況PART24.雨水資源我國(guó)降水以及南北方水資源分布圖我國(guó)南北方人均水資源占有量圖我國(guó)水利概況PART24.雨水資源我國(guó)降水以及南北方水資源11我國(guó)水利概況PART25.知名水利工程南水北調(diào)工程是迄今為止世界上最大的調(diào)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(guó)全年用水量的1/10。三條線路分別從長(zhǎng)江下、中、上游向北方調(diào)水，與長(zhǎng)江、黃河、淮河和海河相互連接，組成一個(gè)水網(wǎng)，形成“四橫三縱”總體格局。通過(guò)對(duì)水量跨流域重新調(diào)配，可協(xié)調(diào)東、中、西部社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源需求關(guān)系，達(dá)到我國(guó)水資源“南北調(diào)配、東西互濟(jì)”的優(yōu)化配置目標(biāo)。我國(guó)水利概況PART25.知名水利工程12我國(guó)水利概況PART25.知名水利工程三峽大壩是目前世界最大的混凝土水利發(fā)電工程，包括主體建筑物及導(dǎo)流工程兩部分，全長(zhǎng)約2309m，壩高185m。三峽大壩建成后取得了巨大的效益：在防洪方面，三峽工程建成后，其巨大庫(kù)容所提供的調(diào)蓄能力將能使下游荊江地區(qū)抵御百年一遇的特大洪水；在發(fā)電方面，截至2012年底，三峽電站歷年累計(jì)發(fā)電量達(dá)到6291.4億千瓦時(shí)，相當(dāng)于減排二氧化碳4.96億噸，減排二氧化硫595萬(wàn)噸；在航運(yùn)方面，自2003年三峽船閘通航以來(lái)，累計(jì)過(guò)壩貨運(yùn)量突破3億噸，超過(guò)蓄水前22年的貨運(yùn)量總和。我國(guó)水利概況PART25.知名水利工程13物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3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(guó)的實(shí)時(shí)水情計(jì)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、水文預(yù)報(bào)、水利電子地圖、防汛防旱決策支持、自動(dòng)化辦公等系統(tǒng)，也就是說(shuō)，具備了水利物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。作為實(shí)踐，國(guó)內(nèi)首個(gè)水利物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)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)。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在水利中的應(yīng)用已初14物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART31.智能“渠灌”控制系統(tǒng)“一體化閘門”是水利部的“948”項(xiàng)目，引進(jìn)澳大利亞Rubicon公司的技術(shù)和裝置?！耙惑w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)”的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是水利工程及其設(shè)施“工業(yè)化制造”的改革性嘗試。老式手搖閘門圖一體化閘門圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART31.智能“渠灌”控制系統(tǒng)老15物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：澳大利亞的灌溉及河流控制一體化閘門圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：澳大利亞的灌溉16物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：中國(guó)山西汾河灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：中國(guó)山西汾河灌17物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：中國(guó)寧夏青銅峽灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：中國(guó)寧夏青銅峽18物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：中國(guó)安徽淠史杭灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：中國(guó)安徽淠史杭19物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：中國(guó)水利部節(jié)水灌溉示范基地（北京順義）物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：中國(guó)水利部節(jié)水20物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3“全渠道控制系統(tǒng)”也可以稱為“明渠灌溉物聯(lián)網(wǎng)”，它是針對(duì)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(diǎn)安裝包括水位-流量監(jiān)測(cè)、閘門現(xiàn)地及遠(yuǎn)程控制、太陽(yáng)能供電的“一體化閘門”，通過(guò)閉環(huán)控制軟件，實(shí)現(xiàn)水資源的自動(dòng)調(diào)配。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3“全渠道控制系統(tǒng)”也可以稱為21物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART32.水肥一體化“滴灌”自動(dòng)控制系統(tǒng)“滴灌”僅濕潤(rùn)作物根區(qū)的土壤，其他區(qū)域土壤水分含量較低，因此，可防止雜草的生長(zhǎng)，降低了農(nóng)藥的施用量。水肥一體化“滴灌”通過(guò)注入水中的肥料，可以為作物提供促進(jìn)其最優(yōu)生長(zhǎng)的恰當(dāng)水分和養(yǎng)分。“滴灌”自動(dòng)控制系統(tǒng)的田間敷設(shè)結(jié)構(gòu)圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART32.水肥一體化“滴灌”自動(dòng)22物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3在水肥一體化“滴灌”自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3在水肥一體化“滴灌”自動(dòng)控制系23物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3新疆哈密大棗種植水肥一體化“滴灌”自動(dòng)控制系統(tǒng)首部控制圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3新疆哈密大棗種植水肥一體化“滴24物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3新疆哈密大棗種植水肥一體化“滴灌”示范區(qū)通信設(shè)施圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3新疆哈密大棗種植水肥一體化“滴25物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART33.一體化泵站集成了泵、控制（實(shí)時(shí)狀態(tài)控制、遠(yuǎn)程控制、報(bào)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(chǎng)安裝的“交鑰匙”輸水系統(tǒng)，充分體現(xiàn)了工業(yè)化與信息化的完美融合。一體化泵站結(jié)構(gòu)形式圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART33.一體化泵站一體化泵站結(jié)構(gòu)形26物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化泵站現(xiàn)場(chǎng)效果圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化泵站現(xiàn)場(chǎng)效果圖27物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化泵站運(yùn)輸和施工圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化泵站運(yùn)輸和施工圖28物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART34.農(nóng)村供水一體化控制系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)村多級(jí)供水管網(wǎng)動(dòng)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(xiàng)目今后（2020年前）建設(shè)的重要內(nèi)容。（在繼續(xù)建設(shè)農(nóng)村供水系統(tǒng)的同時(shí)，著重提升供水質(zhì)量和安全保障）。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART34.農(nóng)村供水一體化控制系統(tǒng)29物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3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(jí)供水管網(wǎng)的基于物聯(lián)網(wǎng)的低功耗無(wú)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(jí)供水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控和預(yù)警管理系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3關(guān)鍵技術(shù)30物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART35.水處理“一體化”裝置污水處理用的推流泵/攪拌器制造過(guò)程中“置入”信息采集傳感器，并通過(guò)通信模塊和鏈路將推流泵/攪拌器的工作狀態(tài)和持續(xù)過(guò)程記錄并傳輸?shù)焦芾頇C(jī)構(gòu)，以保證污水處理的有效性和常態(tài)化，也有效地解決了這一工作的人為障礙。污水處理用的潛水型攪拌器圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART35.水處理“一體化”裝置污水處31物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3污水處理用的推流泵圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3污水處理用的推流泵圖32物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3污水處理用的“一體化”推流泵/攪拌器工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3污水處理用的“一體化”推流泵/33物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART36.壩、堤安全監(jiān)測(cè)大壩的安全運(yùn)行關(guān)乎人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，為了保證大壩的健康運(yùn)行，需要觀測(cè)大量的狀態(tài)數(shù)據(jù)如：土壩、土石壩主要觀測(cè)垂直和水平位移、裂縫、浸潤(rùn)線、滲流量、土壓力、孔隙水壓力等；混凝土壩主要觀測(cè)變形、應(yīng)力、溫度、滲流量、揚(yáng)壓力和伸縮縫等。這些數(shù)據(jù)從水庫(kù)建成就開始采集，至今已積累大量的數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)充分挖掘，了解大壩的變化過(guò)程和發(fā)展趨勢(shì)，達(dá)到對(duì)大壩安全進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的目的。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART36.壩、堤安全監(jiān)測(cè)34物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART37.水質(zhì)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)水按用途可分為生活用水、農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、生態(tài)用水等。不同用途的水要求的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也不一樣，通過(guò)對(duì)水溫、pH值、電導(dǎo)率、濁度、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、總需氧量、總有機(jī)碳、生化需氧量、氟離子、氯離子、氰化物、氨氮、六價(jià)鉻、苯酚等指標(biāo)實(shí)時(shí)采集，并對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，得到水質(zhì)的實(shí)時(shí)狀態(tài)和變化規(guī)律，以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)實(shí)時(shí)判斷和預(yù)警。水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART37.水質(zhì)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)35物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART38.防洪搶險(xiǎn)通信系統(tǒng)當(dāng)發(fā)生洪水時(shí)，當(dāng)?shù)氐囊恍┗A(chǔ)設(shè)施往往會(huì)遭到嚴(yán)重?fù)p害，而把現(xiàn)場(chǎng)音、視頻信息、天氣、降雨等水文信息傳送至指揮中心速度將直接影響搶險(xiǎn)救災(zāi)的效果，因此構(gòu)建一個(gè)完整的防洪搶險(xiǎn)通信系統(tǒng),是關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全的大事。為了第一時(shí)間將防洪搶險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)采集的信息傳送至目的地，需要建立一個(gè)要具有抗干擾及遠(yuǎn)距離通信能力，具有語(yǔ)音、圖像信息、數(shù)據(jù)的采集和傳輸能力的通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)。系統(tǒng)要能夠與省級(jí)水利部門和水利部應(yīng)急通信平臺(tái)無(wú)縫連接，互聯(lián)互通，為抗洪搶險(xiǎn)、防災(zāi)應(yīng)急決策、指揮提供技術(shù)保障。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART38.防洪搶險(xiǎn)通信系統(tǒng)36物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3

山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)采用最新的通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)字地理信息技術(shù)，集成了山洪、水文、氣象、國(guó)土和調(diào)查評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)、專題圖層與分析成果，通過(guò)以GIS為核心進(jìn)行信息綜合展示，為防汛值班、會(huì)商提供決策支持。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)采用最新37物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3數(shù)據(jù)庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（雨量、水位）移動(dòng)查詢國(guó)家、省、市級(jí)山洪災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)預(yù)警系統(tǒng)(無(wú)線廣播、短信、傳真)GIS平臺(tái)縣級(jí)山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)氣象信息國(guó)土信息水文信息信息共享信息共享數(shù)據(jù)上報(bào)與信息共享生成報(bào)文（縣級(jí)防指成員，水利、國(guó)土部門，縣、鄉(xiāng)、村、組責(zé)任人）物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3數(shù)據(jù)庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（雨量、水位）移38物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3移動(dòng)應(yīng)急通訊系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3移動(dòng)應(yīng)急通訊系統(tǒng)39物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART39.地下水資源管理目前，地下水由于過(guò)度開采和污染問(wèn)題嚴(yán)重危及了水資源安全，為了嚴(yán)格地下水的管理和保護(hù)，需要對(duì)地下水的水位、水質(zhì)、流動(dòng)方向等信息進(jìn)行實(shí)習(xí)監(jiān)測(cè)，以實(shí)現(xiàn)地下水自動(dòng)化與智能化管理，需要開發(fā)相應(yīng)的管理系統(tǒng)，其應(yīng)具有如下功能：（1）實(shí)時(shí)顯示各監(jiān)測(cè)站的水位、水質(zhì)數(shù)據(jù)；（2）能實(shí)現(xiàn)水位、水質(zhì)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的查詢、分析等功能；（3）能對(duì)水質(zhì)和水位進(jìn)行預(yù)測(cè)和報(bào)警。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART39.地下水資源管理40物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART310.灌溉取水計(jì)量目前，我國(guó)灌溉方式較為粗放，作物灌溉水量遠(yuǎn)大于灌溉實(shí)際需水量，造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。通過(guò)對(duì)農(nóng)作物、土壤墑情、氣候等信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，結(jié)合作物生長(zhǎng)周期需水量，利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信和傳感等集成技術(shù)，對(duì)取水用戶實(shí)施精確取水計(jì)量和實(shí)時(shí)監(jiān)控，以確保作物在生長(zhǎng)過(guò)程中的需要，從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效和節(jié)水的灌溉技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART310.灌溉取水計(jì)量41物聯(lián)網(wǎng)與水利PART311.城鄉(xiāng)供水設(shè)施我國(guó)大多數(shù)城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)的運(yùn)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(yùn)行效率低下，基礎(chǔ)設(shè)施損毀嚴(yán)重。而通過(guò)對(duì)供水管道中水壓力、水速、水質(zhì)等信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，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(lái)，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。物聯(lián)網(wǎng)與水利PART311.城鄉(xiāng)供水設(shè)施42物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART312.城市防汛近年來(lái)城市暴雨積水成災(zāi)頻繁發(fā)生，對(duì)城市居民造成的損失愈來(lái)愈大。通過(guò)對(duì)城市積水點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)測(cè)，采集降雨量、水庫(kù)、河道、易積水點(diǎn)的水位、流量信息，分析水流匯集信息、管道水流動(dòng)態(tài)和積水動(dòng)態(tài)，并根據(jù)往年長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，以實(shí)現(xiàn)積水事件預(yù)警、應(yīng)急物資管理和多部門應(yīng)急協(xié)同，最大限度的減輕水災(zāi)害損失。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART312.城市防汛43物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在水利中應(yīng)用存在的問(wèn)題水利信息化是實(shí)現(xiàn)水利現(xiàn)代化和推動(dòng)水利事業(yè)重大變革的關(guān)鍵。雖然我國(guó)已經(jīng)加快物聯(lián)網(wǎng)在水利中應(yīng)用的步伐，但仍存在一些問(wèn)題：1.在水利信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與應(yīng)用方面，普遍存在分散建設(shè)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、技術(shù)異構(gòu)等問(wèn)題。2.基礎(chǔ)設(shè)施資源難以整合，軟硬件環(huán)境得不到高效利用。3.在業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用方面，普遍存在只能滿足基本業(yè)務(wù)處理需求，無(wú)法滿足業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)展需要的問(wèn)題。4.應(yīng)用系統(tǒng)共享程度低，“信息孤島”現(xiàn)象嚴(yán)重。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在水利中應(yīng)用存在的44工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)1.數(shù)據(jù)采集（1）水庫(kù)歷史調(diào)度資料，即入庫(kù)泵站的開、停機(jī)時(shí)間，入庫(kù)泵站每日的前池水位、水庫(kù)水位、流量和提水量，不同供水對(duì)象的供水時(shí)間、流量和供水量，水庫(kù)滲漏量，日降雨，日蒸發(fā)量等資料。（2）水庫(kù)的安全資料，包括圍壩的沉降量、位移量、裂縫，壩體內(nèi)部測(cè)壓管水位、浸潤(rùn)線走勢(shì)、壩體滲流量、壩基滲流量、滲流壓力，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)，附屬建筑物安全等資料。（3）水庫(kù)生態(tài)資料，包括水庫(kù)水質(zhì)、生物種類、庫(kù)區(qū)植被類型等資料。工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)45工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)2.系統(tǒng)組成及功能平原水庫(kù)健康信息化系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)信息管理、水庫(kù)健康綜合診斷和預(yù)測(cè)、水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度三部分組成。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)安裝物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點(diǎn)，感知節(jié)點(diǎn)完成現(xiàn)場(chǎng)水位、流量、提水量等信息的監(jiān)測(cè)并通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)狡皆畮?kù)健康信息化平臺(tái)，平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息管理和挖掘，通過(guò)模糊層次分析法，按照一定的評(píng)價(jià)指標(biāo)，準(zhǔn)確判斷水庫(kù)的健康狀況；按照水庫(kù)健康狀況相關(guān)各種信息進(jìn)行分類建立水庫(kù)健康預(yù)警決策樹，按照“if-and-then”的形式從樹根到樹葉獲取預(yù)警規(guī)則，對(duì)水庫(kù)的健康狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)；采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，總結(jié)出入庫(kù)泵站的開、停機(jī)時(shí)間、流量和提水量的規(guī)律，進(jìn)而在保證供水量和水庫(kù)安全的情況下，制定出入庫(kù)泵站的開、停機(jī)時(shí)間、流量和提水量，作為指導(dǎo)水庫(kù)調(diào)度的依據(jù)。工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)46工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.系統(tǒng)說(shuō)明工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)47工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)丁東水庫(kù)基本情況丁東水庫(kù)位于陵縣丁莊鄉(xiāng)境內(nèi)，其平面形狀似靴狀，水庫(kù)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(guò)潘莊引黃干渠調(diào)引黃河水入庫(kù)。其設(shè)計(jì)指標(biāo)如右表所示：項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)總庫(kù)容5260萬(wàn)m3死庫(kù)容625萬(wàn)m3興利水位24.5m死水位17.5m壩頂高程26.5m壩頂寬度8m邊坡系數(shù)1:3壩軸線總長(zhǎng)11.64km庫(kù)區(qū)總面積697萬(wàn)m2

工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)項(xiàng)目48工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.1水庫(kù)三維圖工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)49工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.2平臺(tái)界面數(shù)據(jù)信息管理目錄工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)50工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.3泵站運(yùn)行實(shí)時(shí)控制界面工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)51工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.4水庫(kù)日蒸發(fā)量實(shí)時(shí)與預(yù)測(cè)工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)52工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.5水庫(kù)健康診斷和預(yù)測(cè)工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)53工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.6平原水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)54工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、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)1.基本情況濱州市沾化區(qū)智慧化高效節(jié)水項(xiàng)目，依托山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)中心和水利土木工程學(xué)院，建立基于物聯(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(shí)例PART4二、基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化節(jié)水灌溉智55工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、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(jì)灌溉智慧化系統(tǒng)四層四模塊田間監(jiān)測(cè)模塊

作物需水量大數(shù)據(jù)模塊

輸水監(jiān)測(cè)模塊

總控制模塊數(shù)據(jù)采集層智能化傳輸層

大數(shù)據(jù)中心層

決策管理層系統(tǒng)構(gòu)成示意圖工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化節(jié)水灌溉智56工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、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(jì)平臺(tái)設(shè)計(jì)圖工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化節(jié)水灌溉智57工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、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(jì)

整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)之間的連接；第二層是大數(shù)據(jù)中心與物聯(lián)網(wǎng)信息處理終端之間構(gòu)成數(shù)據(jù)通訊網(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(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化節(jié)水灌溉智58工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、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)3.現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備設(shè)施

物聯(lián)網(wǎng)氣象信息采集站圖氣象站、水肥一體化機(jī)房圖

工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化節(jié)水灌溉智59工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、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)3.現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備設(shè)施

水肥一體化機(jī)房圖

物聯(lián)網(wǎng)智慧化控制出水口圖

工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化節(jié)水灌溉智60工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、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)3.現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備設(shè)施

物聯(lián)網(wǎng)土壤墑情1#監(jiān)測(cè)站圖

物聯(lián)網(wǎng)土壤墑情2#監(jiān)測(cè)站圖工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化節(jié)水灌溉智61工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、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)4.系統(tǒng)網(wǎng)站

水肥一體化節(jié)水灌溉智慧化大數(shù)據(jù)平臺(tái)首頁(yè)圖工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化節(jié)水灌溉智62工程應(yīng)用實(shí)例PART4四、山東省智慧水文大數(shù)據(jù)平臺(tái)1.研發(fā)背景

通過(guò)多年的努力，山東省水文信息化建設(shè)取得了較大成績(jī)，但在其建設(shè)過(guò)程中還存在以下幾個(gè)方面的不足。除降雨、水位測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)以自動(dòng)觀測(cè)為主、人工觀測(cè)為輔外，其它測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)均為人工觀測(cè)水文資料整編通用軟件版本過(guò)低全省行業(yè)內(nèi)的各個(gè)專題、不同規(guī)模的數(shù)據(jù)庫(kù)名目繁多，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分散、共享不足數(shù)據(jù)采集

資料整編

數(shù)據(jù)管理

水資源、水環(huán)境管理等水文業(yè)務(wù)信息化程度偏低水文業(yè)務(wù)

工程應(yīng)用實(shí)例PART4四、山東省智慧水文大數(shù)據(jù)平臺(tái)63工程應(yīng)用實(shí)例PART4三、山東省智慧水文大數(shù)據(jù)平臺(tái)1.研發(fā)背景

為解決上述問(wèn)題，更好地發(fā)揮已建各水文工程、系統(tǒng)成果，實(shí)現(xiàn)水文各個(gè)業(yè)務(wù)綜合應(yīng)用平衡發(fā)展，在2015年國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》和《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》等文件提出的“推動(dòng)大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)融合發(fā)展，探索大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的新業(yè)態(tài)、新模式”的精神指導(dǎo)下，采用大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)提高水文業(yè)務(wù)管理水平，建設(shè)山東省智慧水文大數(shù)據(jù)平臺(tái)迫在眉睫。工程應(yīng)用實(shí)例PART4三、山東省智慧水文大數(shù)據(jù)平臺(tái)64工程應(yīng)用實(shí)例PART4三、山東省智慧水文大數(shù)據(jù)平臺(tái)2.建設(shè)目標(biāo)

山東省智慧水文大數(shù)據(jù)平臺(tái)，按照水利信息化頂層設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)五統(tǒng)一（統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一運(yùn)行環(huán)境、統(tǒng)一安全保障、統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心和統(tǒng)一門戶），達(dá)到“一張地圖、一個(gè)門戶、一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)、一個(gè)平臺(tái)、一數(shù)一源”的目標(biāo)。強(qiáng)化水文基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)體系的建設(shè)和各類信息資源整合，利用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，建設(shè)水文業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，為更為全面的掌握全省水文水資源及水環(huán)境狀況提供了基礎(chǔ)，為與之向相關(guān)的社會(huì)服務(wù)帶來(lái)便利。工程應(yīng)用實(shí)例PART4三、山東省智慧水文大數(shù)據(jù)平臺(tái)65工程應(yīng)用實(shí)例PART4三、山東省智慧水文大數(shù)據(jù)平臺(tái)3.平臺(tái)設(shè)計(jì)工程應(yīng)用實(shí)例PART4三、山東省智慧水文大數(shù)據(jù)平臺(tái)66前景與展望PART51.在物聯(lián)網(wǎng)與水利的核心技術(shù)開發(fā)方面，需要按照“需求牽引、重點(diǎn)跨越、推廣應(yīng)用、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來(lái)”的原則，突破智能傳感器和部分業(yè)務(wù)軟件開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)與水利項(xiàng)目的結(jié)合，以典型工程為示范，引領(lǐng)帶動(dòng)整個(gè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。2.要充分考慮我國(guó)水利信息化的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，深入開發(fā)和高度整合水利信息資源，實(shí)現(xiàn)水利信息感知、傳輸、存儲(chǔ)、處理的可視化和智能化，有效實(shí)現(xiàn)水利信息的共享，提升水利工程運(yùn)用和管理的效率，加快水利信息化平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的制定、密切關(guān)注大數(shù)據(jù)安全問(wèn)題和云計(jì)算平臺(tái)整合問(wèn)題。前景與展望PART51.在物聯(lián)網(wǎng)與水利的核心技術(shù)開發(fā)方面，67前景與展望PART5第34屆IAHR（InternationalAssociationforHydro-EnvironmentEngineeringandResearch）大會(huì)(2011.6.26-7.1,Brisbane，Australia)開幕式的主題報(bào)告“信息技術(shù)在水系統(tǒng)管理中的角色”(Dr.SharonNunes)，指出新一代水信息系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)特點(diǎn)：Instrumented

一體化Interconnected互聯(lián)Intelligence

智能前景與展望PART5第34屆IAHR（Internati68前景與展望PART5從“數(shù)字水利”向“智慧水利”轉(zhuǎn)變：智在管理、慧在應(yīng)用“數(shù)字水利”以水利為核心，由基礎(chǔ)應(yīng)用、延伸應(yīng)用、高級(jí)應(yīng)用和戰(zhàn)略應(yīng)用的多層水利監(jiān)控管理平臺(tái)集成實(shí)現(xiàn)水利的數(shù)字化?！爸腔鬯比媸崂碚纤麡I(yè)務(wù)流程，挖潛增效，內(nèi)強(qiáng)能力，外樹形象，不斷提高水利建設(shè)能力和公眾服務(wù)水平。以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式實(shí)現(xiàn)水資源管理和決策的“智慧”。通過(guò)“智慧水利”建設(shè)，達(dá)到“五個(gè)目標(biāo)”

業(yè)務(wù)管理一體化水利監(jiān)控可視化水利信息規(guī)范化水利資源共享化水利決策科學(xué)化前景與展望PART5從“數(shù)字水利”向“智慧水利”轉(zhuǎn)變：智在69THANK

YOU!THANK70智慧水利大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)與實(shí)踐智慧水利大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)與實(shí)踐71匯報(bào)內(nèi)容CONTENTS概述Part1我國(guó)水利概況Part2物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利Part3工程應(yīng)用實(shí)例Part4前景與展望Part5匯報(bào)內(nèi)容CONTENTS概述Part1我國(guó)水72物聯(lián)網(wǎng)（The

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Things）通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算、泛在網(wǎng)絡(luò)的融合應(yīng)用,是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。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(chǎng)、公路、建筑物，而另一方面是數(shù)據(jù)中心、個(gè)人電腦、寬帶等；在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)在它上面進(jìn)行，這個(gè)世界包括經(jīng)濟(jì)管理、生產(chǎn)運(yùn)行、社會(huì)活動(dòng)乃至個(gè)人生活。物聯(lián)網(wǎng)的概念PART1物聯(lián)網(wǎng)（The

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Things）通過(guò)智73物聯(lián)網(wǎng)的概念PART1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.“一體化”是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)與保障綜合運(yùn)用機(jī)械動(dòng)力、微電子、自動(dòng)控制、計(jì)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(shí)現(xiàn)“機(jī)、電、光與信息一體化”。物聯(lián)網(wǎng)的概念PART1物聯(lián)網(wǎng)的工程應(yīng)用特征7475

“大數(shù)據(jù)”是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)的概念PART15“大數(shù)據(jù)”是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、發(fā)現(xiàn)75云平臺(tái)的概念PART1由傳統(tǒng)計(jì)算轉(zhuǎn)向云計(jì)算(cloudcomputing)，是業(yè)界將要面臨的一個(gè)重大改變。各種云平臺(tái)(cloudplatforms)的出現(xiàn)是該轉(zhuǎn)變的最重要環(huán)節(jié)之一。顧名思義，這種平臺(tái)允許開發(fā)者們或是將寫好的程序放在“云”里運(yùn)行，或是使用“云”里提供的服務(wù)，或二者皆是。也可以稱為按需平臺(tái)（on-demandplatform）、平臺(tái)即服務(wù)（platformasaservice，PaaS）等等。但無(wú)論稱呼它什么，這種新的支持應(yīng)用的方式有著巨大的潛力。云平臺(tái)的概念PART1由傳統(tǒng)計(jì)算轉(zhuǎn)向云計(jì)算(cloudc76我國(guó)水利概況PART21.流域（河流）我國(guó)共有流域面積50平方公里及以上河流45203條，總長(zhǎng)度為150.85萬(wàn)公里；流域面積100平方公里及以上河流22909條，總長(zhǎng)度為111.46萬(wàn)公里；流域面積1000平方公里及以上河流2221條，總長(zhǎng)度為38.65萬(wàn)公里；流域面積10000平方公里及以上河流228條，總長(zhǎng)度為13.25萬(wàn)公里。具體數(shù)據(jù)如下表所示：流域面積

流域50平方公里及以上100平方公里及以上1000平方公里及以上10000平方公里及以上合計(jì)45203229092221228黑龍江流域5110242822436遼河流河流域2214892598黃河流域4157206119917淮河流域24831266867長(zhǎng)江流域10741527646445浙閩諸河1301694537珠江流域3345168516912珠江西南西北外流區(qū)諸河5150246726730內(nèi)流區(qū)諸河9245534961353我國(guó)水利概況PART21.流域（河流）77我國(guó)水利概況PART22.水庫(kù)我國(guó)共有水庫(kù)98002座，總庫(kù)容9323.12億立方米。其中；已建水庫(kù)97246座，總庫(kù)容8104.10億立方米；在建水庫(kù)756座，總庫(kù)容1219.02億立方米。具體數(shù)據(jù)如下表所示：水庫(kù)規(guī)模合計(jì)

大型中型小型小計(jì)大（1）大（2）小計(jì)?。?）?。?）數(shù)量（座）980027561276293938933081794975359總庫(kù)容（億立方米）9323.127499.855665.071834.781119.76703.51496.38207.13我國(guó)水利概況PART22.水庫(kù)水庫(kù)規(guī)模合計(jì)78我國(guó)水利概況PART23.灌溉我國(guó)共有灌溉面積10.02億畝，其中：耕地灌溉面積9.22億畝，園林草地等非耕地灌溉面積0.80億畝。我國(guó)共有設(shè)計(jì)灌溉面積30萬(wàn)畝及其以上的灌區(qū)456處，灌溉面積2.80億畝；設(shè)計(jì)灌溉面積1萬(wàn)-30萬(wàn)畝的灌區(qū)7316處，灌溉面積2.23億畝；50-1萬(wàn)畝的灌區(qū)205.82萬(wàn)處，灌溉面積3.42億畝。2013年，全國(guó)總用水量6107.2億m3，其中農(nóng)業(yè)用水3743.6億m3，占總用水量的61.3%，南方4區(qū)農(nóng)業(yè)用水占全國(guó)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(shuō)灌區(qū)水量有一半左右是在輸水、配水和田間灌水過(guò)程中損失掉了,而國(guó)際上先進(jìn)國(guó)家灌溉水利用系數(shù)都0.7~0.8。這說(shuō)明我國(guó)灌溉管理水平距離發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的距離，如何利用信息化的管理方式來(lái)提高我國(guó)灌溉水利用系數(shù)具有重要的意義。我國(guó)水利概況PART23.灌溉79我國(guó)水利概況PART24.雨水資源我國(guó)降水分布明顯受西高東低的三級(jí)階梯狀地勢(shì)影響，呈現(xiàn)從西往東逐漸遞增的趨勢(shì)，此外，降水分布的南北差異也十分明顯，以秦嶺-淮河為界，南部亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)降水充沛，而北部溫帶季風(fēng)氣候區(qū)降水明顯偏少。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，北方地區(qū)水資源顯著減少，全國(guó)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(shí)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(lái)了很大的難度。如何利用大數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)最大限度的留蓄雨水資源和洪水資源來(lái)緩解我國(guó)水資源危機(jī)已成為亟待解決的問(wèn)題。我國(guó)水利概況PART24.雨水資源80我國(guó)水利概況PART24.雨水資源我國(guó)降水以及南北方水資源分布圖我國(guó)南北方人均水資源占有量圖我國(guó)水利概況PART24.雨水資源我國(guó)降水以及南北方水資源81我國(guó)水利概況PART25.知名水利工程南水北調(diào)工程是迄今為止世界上最大的調(diào)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(guó)全年用水量的1/10。三條線路分別從長(zhǎng)江下、中、上游向北方調(diào)水，與長(zhǎng)江、黃河、淮河和海河相互連接，組成一個(gè)水網(wǎng)，形成“四橫三縱”總體格局。通過(guò)對(duì)水量跨流域重新調(diào)配，可協(xié)調(diào)東、中、西部社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源需求關(guān)系，達(dá)到我國(guó)水資源“南北調(diào)配、東西互濟(jì)”的優(yōu)化配置目標(biāo)。我國(guó)水利概況PART25.知名水利工程82我國(guó)水利概況PART25.知名水利工程三峽大壩是目前世界最大的混凝土水利發(fā)電工程，包括主體建筑物及導(dǎo)流工程兩部分，全長(zhǎng)約2309m，壩高185m。三峽大壩建成后取得了巨大的效益：在防洪方面，三峽工程建成后，其巨大庫(kù)容所提供的調(diào)蓄能力將能使下游荊江地區(qū)抵御百年一遇的特大洪水；在發(fā)電方面，截至2012年底，三峽電站歷年累計(jì)發(fā)電量達(dá)到6291.4億千瓦時(shí)，相當(dāng)于減排二氧化碳4.96億噸，減排二氧化硫595萬(wàn)噸；在航運(yùn)方面，自2003年三峽船閘通航以來(lái)，累計(jì)過(guò)壩貨運(yùn)量突破3億噸，超過(guò)蓄水前22年的貨運(yùn)量總和。我國(guó)水利概況PART25.知名水利工程83物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3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(guó)的實(shí)時(shí)水情計(jì)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、水文預(yù)報(bào)、水利電子地圖、防汛防旱決策支持、自動(dòng)化辦公等系統(tǒng)，也就是說(shuō)，具備了水利物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。作為實(shí)踐，國(guó)內(nèi)首個(gè)水利物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)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)。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在水利中的應(yīng)用已初84物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART31.智能“渠灌”控制系統(tǒng)“一體化閘門”是水利部的“948”項(xiàng)目，引進(jìn)澳大利亞Rubicon公司的技術(shù)和裝置?！耙惑w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)”的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是水利工程及其設(shè)施“工業(yè)化制造”的改革性嘗試。老式手搖閘門圖一體化閘門圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART31.智能“渠灌”控制系統(tǒng)老85物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：澳大利亞的灌溉及河流控制一體化閘門圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：澳大利亞的灌溉86物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：中國(guó)山西汾河灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：中國(guó)山西汾河灌87物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：中國(guó)寧夏青銅峽灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：中國(guó)寧夏青銅峽88物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：中國(guó)安徽淠史杭灌區(qū)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：中國(guó)安徽淠史杭89物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：中國(guó)水利部節(jié)水灌溉示范基地（北京順義）物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化閘門實(shí)例：中國(guó)水利部節(jié)水90物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3“全渠道控制系統(tǒng)”也可以稱為“明渠灌溉物聯(lián)網(wǎng)”，它是針對(duì)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(diǎn)安裝包括水位-流量監(jiān)測(cè)、閘門現(xiàn)地及遠(yuǎn)程控制、太陽(yáng)能供電的“一體化閘門”，通過(guò)閉環(huán)控制軟件，實(shí)現(xiàn)水資源的自動(dòng)調(diào)配。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3“全渠道控制系統(tǒng)”也可以稱為91物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART32.水肥一體化“滴灌”自動(dòng)控制系統(tǒng)“滴灌”僅濕潤(rùn)作物根區(qū)的土壤，其他區(qū)域土壤水分含量較低，因此，可防止雜草的生長(zhǎng)，降低了農(nóng)藥的施用量。水肥一體化“滴灌”通過(guò)注入水中的肥料，可以為作物提供促進(jìn)其最優(yōu)生長(zhǎng)的恰當(dāng)水分和養(yǎng)分?！暗喂唷弊詣?dòng)控制系統(tǒng)的田間敷設(shè)結(jié)構(gòu)圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART32.水肥一體化“滴灌”自動(dòng)92物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3在水肥一體化“滴灌”自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3在水肥一體化“滴灌”自動(dòng)控制系93物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3新疆哈密大棗種植水肥一體化“滴灌”自動(dòng)控制系統(tǒng)首部控制圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3新疆哈密大棗種植水肥一體化“滴94物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3新疆哈密大棗種植水肥一體化“滴灌”示范區(qū)通信設(shè)施圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3新疆哈密大棗種植水肥一體化“滴95物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART33.一體化泵站集成了泵、控制（實(shí)時(shí)狀態(tài)控制、遠(yuǎn)程控制、報(bào)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(chǎng)安裝的“交鑰匙”輸水系統(tǒng)，充分體現(xiàn)了工業(yè)化與信息化的完美融合。一體化泵站結(jié)構(gòu)形式圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART33.一體化泵站一體化泵站結(jié)構(gòu)形96物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化泵站現(xiàn)場(chǎng)效果圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化泵站現(xiàn)場(chǎng)效果圖97物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化泵站運(yùn)輸和施工圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3一體化泵站運(yùn)輸和施工圖98物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART34.農(nóng)村供水一體化控制系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)村多級(jí)供水管網(wǎng)動(dòng)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(xiàng)目今后（2020年前）建設(shè)的重要內(nèi)容。（在繼續(xù)建設(shè)農(nóng)村供水系統(tǒng)的同時(shí)，著重提升供水質(zhì)量和安全保障）。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART34.農(nóng)村供水一體化控制系統(tǒng)99物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3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(jí)供水管網(wǎng)的基于物聯(lián)網(wǎng)的低功耗無(wú)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(jí)供水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控和預(yù)警管理系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3關(guān)鍵技術(shù)100物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART35.水處理“一體化”裝置污水處理用的推流泵/攪拌器制造過(guò)程中“置入”信息采集傳感器，并通過(guò)通信模塊和鏈路將推流泵/攪拌器的工作狀態(tài)和持續(xù)過(guò)程記錄并傳輸?shù)焦芾頇C(jī)構(gòu)，以保證污水處理的有效性和常態(tài)化，也有效地解決了這一工作的人為障礙。污水處理用的潛水型攪拌器圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART35.水處理“一體化”裝置污水處101物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3污水處理用的推流泵圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3污水處理用的推流泵圖102物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3污水處理用的“一體化”推流泵/攪拌器工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3污水處理用的“一體化”推流泵/103物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART36.壩、堤安全監(jiān)測(cè)大壩的安全運(yùn)行關(guān)乎人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，為了保證大壩的健康運(yùn)行，需要觀測(cè)大量的狀態(tài)數(shù)據(jù)如：土壩、土石壩主要觀測(cè)垂直和水平位移、裂縫、浸潤(rùn)線、滲流量、土壓力、孔隙水壓力等；混凝土壩主要觀測(cè)變形、應(yīng)力、溫度、滲流量、揚(yáng)壓力和伸縮縫等。這些數(shù)據(jù)從水庫(kù)建成就開始采集，至今已積累大量的數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)充分挖掘，了解大壩的變化過(guò)程和發(fā)展趨勢(shì)，達(dá)到對(duì)大壩安全進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的目的。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART36.壩、堤安全監(jiān)測(cè)104物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART37.水質(zhì)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)水按用途可分為生活用水、農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、生態(tài)用水等。不同用途的水要求的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也不一樣，通過(guò)對(duì)水溫、pH值、電導(dǎo)率、濁度、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、總需氧量、總有機(jī)碳、生化需氧量、氟離子、氯離子、氰化物、氨氮、六價(jià)鉻、苯酚等指標(biāo)實(shí)時(shí)采集，并對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，得到水質(zhì)的實(shí)時(shí)狀態(tài)和變化規(guī)律，以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)實(shí)時(shí)判斷和預(yù)警。水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)圖物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART37.水質(zhì)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)105物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART38.防洪搶險(xiǎn)通信系統(tǒng)當(dāng)發(fā)生洪水時(shí)，當(dāng)?shù)氐囊恍┗A(chǔ)設(shè)施往往會(huì)遭到嚴(yán)重?fù)p害，而把現(xiàn)場(chǎng)音、視頻信息、天氣、降雨等水文信息傳送至指揮中心速度將直接影響搶險(xiǎn)救災(zāi)的效果，因此構(gòu)建一個(gè)完整的防洪搶險(xiǎn)通信系統(tǒng),是關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全的大事。為了第一時(shí)間將防洪搶險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)采集的信息傳送至目的地，需要建立一個(gè)要具有抗干擾及遠(yuǎn)距離通信能力，具有語(yǔ)音、圖像信息、數(shù)據(jù)的采集和傳輸能力的通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)。系統(tǒng)要能夠與省級(jí)水利部門和水利部應(yīng)急通信平臺(tái)無(wú)縫連接，互聯(lián)互通，為抗洪搶險(xiǎn)、防災(zāi)應(yīng)急決策、指揮提供技術(shù)保障。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART38.防洪搶險(xiǎn)通信系統(tǒng)106物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3

山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)采用最新的通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)字地理信息技術(shù)，集成了山洪、水文、氣象、國(guó)土和調(diào)查評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)、專題圖層與分析成果，通過(guò)以GIS為核心進(jìn)行信息綜合展示，為防汛值班、會(huì)商提供決策支持。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)采用最新107物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3數(shù)據(jù)庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（雨量、水位）移動(dòng)查詢國(guó)家、省、市級(jí)山洪災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)預(yù)警系統(tǒng)(無(wú)線廣播、短信、傳真)GIS平臺(tái)縣級(jí)山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)氣象信息國(guó)土信息水文信息信息共享信息共享數(shù)據(jù)上報(bào)與信息共享生成報(bào)文（縣級(jí)防指成員，水利、國(guó)土部門，縣、鄉(xiāng)、村、組責(zé)任人）物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3數(shù)據(jù)庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（雨量、水位）移108物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3移動(dòng)應(yīng)急通訊系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3移動(dòng)應(yīng)急通訊系統(tǒng)109物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART39.地下水資源管理目前，地下水由于過(guò)度開采和污染問(wèn)題嚴(yán)重危及了水資源安全，為了嚴(yán)格地下水的管理和保護(hù)，需要對(duì)地下水的水位、水質(zhì)、流動(dòng)方向等信息進(jìn)行實(shí)習(xí)監(jiān)測(cè)，以實(shí)現(xiàn)地下水自動(dòng)化與智能化管理，需要開發(fā)相應(yīng)的管理系統(tǒng)，其應(yīng)具有如下功能：（1）實(shí)時(shí)顯示各監(jiān)測(cè)站的水位、水質(zhì)數(shù)據(jù)；（2）能實(shí)現(xiàn)水位、水質(zhì)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的查詢、分析等功能；（3）能對(duì)水質(zhì)和水位進(jìn)行預(yù)測(cè)和報(bào)警。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART39.地下水資源管理110物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART310.灌溉取水計(jì)量目前，我國(guó)灌溉方式較為粗放，作物灌溉水量遠(yuǎn)大于灌溉實(shí)際需水量，造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。通過(guò)對(duì)農(nóng)作物、土壤墑情、氣候等信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，結(jié)合作物生長(zhǎng)周期需水量，利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信和傳感等集成技術(shù)，對(duì)取水用戶實(shí)施精確取水計(jì)量和實(shí)時(shí)監(jiān)控，以確保作物在生長(zhǎng)過(guò)程中的需要，從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效和節(jié)水的灌溉技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART310.灌溉取水計(jì)量111物聯(lián)網(wǎng)與水利PART311.城鄉(xiāng)供水設(shè)施我國(guó)大多數(shù)城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)的運(yùn)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(yùn)行效率低下，基礎(chǔ)設(shè)施損毀嚴(yán)重。而通過(guò)對(duì)供水管道中水壓力、水速、水質(zhì)等信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，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(lái)，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。物聯(lián)網(wǎng)與水利PART311.城鄉(xiāng)供水設(shè)施112物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART312.城市防汛近年來(lái)城市暴雨積水成災(zāi)頻繁發(fā)生，對(duì)城市居民造成的損失愈來(lái)愈大。通過(guò)對(duì)城市積水點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)測(cè)，采集降雨量、水庫(kù)、河道、易積水點(diǎn)的水位、流量信息，分析水流匯集信息、管道水流動(dòng)態(tài)和積水動(dòng)態(tài)，并根據(jù)往年長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，以實(shí)現(xiàn)積水事件預(yù)警、應(yīng)急物資管理和多部門應(yīng)急協(xié)同，最大限度的減輕水災(zāi)害損失。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART312.城市防汛113物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在水利中應(yīng)用存在的問(wèn)題水利信息化是實(shí)現(xiàn)水利現(xiàn)代化和推動(dòng)水利事業(yè)重大變革的關(guān)鍵。雖然我國(guó)已經(jīng)加快物聯(lián)網(wǎng)在水利中應(yīng)用的步伐，但仍存在一些問(wèn)題：1.在水利信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與應(yīng)用方面，普遍存在分散建設(shè)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、技術(shù)異構(gòu)等問(wèn)題。2.基礎(chǔ)設(shè)施資源難以整合，軟硬件環(huán)境得不到高效利用。3.在業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用方面，普遍存在只能滿足基本業(yè)務(wù)處理需求，無(wú)法滿足業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)展需要的問(wèn)題。4.應(yīng)用系統(tǒng)共享程度低，“信息孤島”現(xiàn)象嚴(yán)重。物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與水利PART3物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在水利中應(yīng)用存在的114工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)1.數(shù)據(jù)采集（1）水庫(kù)歷史調(diào)度資料，即入庫(kù)泵站的開、停機(jī)時(shí)間，入庫(kù)泵站每日的前池水位、水庫(kù)水位、流量和提水量，不同供水對(duì)象的供水時(shí)間、流量和供水量，水庫(kù)滲漏量，日降雨，日蒸發(fā)量等資料。（2）水庫(kù)的安全資料，包括圍壩的沉降量、位移量、裂縫，壩體內(nèi)部測(cè)壓管水位、浸潤(rùn)線走勢(shì)、壩體滲流量、壩基滲流量、滲流壓力，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)，附屬建筑物安全等資料。（3）水庫(kù)生態(tài)資料，包括水庫(kù)水質(zhì)、生物種類、庫(kù)區(qū)植被類型等資料。工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)115工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)2.系統(tǒng)組成及功能平原水庫(kù)健康信息化系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)信息管理、水庫(kù)健康綜合診斷和預(yù)測(cè)、水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度三部分組成。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)安裝物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點(diǎn)，感知節(jié)點(diǎn)完成現(xiàn)場(chǎng)水位、流量、提水量等信息的監(jiān)測(cè)并通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)狡皆畮?kù)健康信息化平臺(tái)，平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息管理和挖掘，通過(guò)模糊層次分析法，按照一定的評(píng)價(jià)指標(biāo)，準(zhǔn)確判斷水庫(kù)的健康狀況；按照水庫(kù)健康狀況相關(guān)各種信息進(jìn)行分類建立水庫(kù)健康預(yù)警決策樹，按照“if-and-then”的形式從樹根到樹葉獲取預(yù)警規(guī)則，對(duì)水庫(kù)的健康狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)；采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，總結(jié)出入庫(kù)泵站的開、停機(jī)時(shí)間、流量和提水量的規(guī)律，進(jìn)而在保證供水量和水庫(kù)安全的情況下，制定出入庫(kù)泵站的開、停機(jī)時(shí)間、流量和提水量，作為指導(dǎo)水庫(kù)調(diào)度的依據(jù)。工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)116工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.系統(tǒng)說(shuō)明工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)117工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)丁東水庫(kù)基本情況丁東水庫(kù)位于陵縣丁莊鄉(xiāng)境內(nèi)，其平面形狀似靴狀，水庫(kù)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(guò)潘莊引黃干渠調(diào)引黃河水入庫(kù)。其設(shè)計(jì)指標(biāo)如右表所示：項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)總庫(kù)容5260萬(wàn)m3死庫(kù)容625萬(wàn)m3興利水位24.5m死水位17.5m壩頂高程26.5m壩頂寬度8m邊坡系數(shù)1:3壩軸線總長(zhǎng)11.64km庫(kù)區(qū)總面積697萬(wàn)m2

工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)項(xiàng)目118工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.1水庫(kù)三維圖工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)119工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.2平臺(tái)界面數(shù)據(jù)信息管理目錄工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)120工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.3泵站運(yùn)行實(shí)時(shí)控制界面工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)121工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.4水庫(kù)日蒸發(fā)量實(shí)時(shí)與預(yù)測(cè)工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)122工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.5水庫(kù)健康診斷和預(yù)測(cè)工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)123工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)3.6平原水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)工程應(yīng)用實(shí)例PART4一、平原水庫(kù)智慧化大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)124工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、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)1.基本情況濱州市沾化區(qū)智慧化高效節(jié)水項(xiàng)目，依托山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)中心和水利土木工程學(xué)院，建立基于物聯(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(shí)例PART4二、基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化節(jié)水灌溉智125工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、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(jì)灌溉智慧化系統(tǒng)四層四模塊田間監(jiān)測(cè)模塊

作物需水量大數(shù)據(jù)模塊

輸水監(jiān)測(cè)模塊

總控制模塊數(shù)據(jù)采集層智能化傳輸層

大數(shù)據(jù)中心層

決策管理層系統(tǒng)構(gòu)成示意圖工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化節(jié)水灌溉智126工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、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(jì)平臺(tái)設(shè)計(jì)圖工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化節(jié)水灌溉智127工程應(yīng)用實(shí)例PART4二、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