《基于大数据分析的调水监测管理关键技术研究及应用》

点击下载 ⇩

1.研究目的:随着南水北调江水进京,北京水资源供需矛盾得到了较大缓解,但在调水过程中,如何运用各类监测数据,监控和评估调水运行情况,对供水调度和运行安全提供科学支撑,使调度管理更加规范化、精细化和科学化,成为了南水北调管理人员的一个重要课题,针对存在问题,2016年北京市南水北调开展了南水北调智能调度管理系统关键技术和业务应用系统的研究,应用大数据分析方法研究调水监测管理关键技术,并以其成果指导项目开展建设及调度运行。

2.主要技术创新点:

1)基于时空数据的调水监测数据管理以及融合技术研究调水监测业务中涉及长时间序列的自动站、人工站监测数据,以及空间拓扑数据。通过时空数据特性,结合调水监测业务,研究空间数据共享平台和业务数据跨3个网段的汇聚,并利用知识工程理论构建调水监测知识图谱,进行数据融合。

2)面向海量调水监测数据的存储和管理软件建设针对调水监测实时水量、水质、工程安全等实时监测数据、空间数据等海量数据情况,构建业务内网云平台、高性能计算云平台和统一存储中心,并在数据生命周期、数据质量分析等多方面进行数据管理,构建数据管理软件。

3)基于数据挖掘和大数据分析的输供水工程安全监测基于海量的水质、水量、水位等实时监测数据,应用水动力模型完成基础模型构建和软件的二次开发,实现水质污染模拟和二维淹没模型的模拟构建,为监测预警、抢险应急和工程运维提供技术支撑。

4)基于数据驱动的供水调度方案优化通过对用户用水量的监控,结合历史的供水调度方案、各个管网段的压力情况,分配管网水力模型各供水节点的水量,通过水力模型对各个方案进行模拟,结合水量、水压等数据分析,进行供水调度方案优化。

5)基于调水监测大数据分析的可视化技术研究通过对业务数据的分析挖掘,研究业务信息与监测数据的关联关系,搭建调水监测大数据可视化平台,应用BI大数据分析技术实现可定制化的多维大数据信息的综合展示。

3.成果产生的价值:

通过项目实施,形成多项知识产权,包括5篇论文、一套专著并完成多项软件著作权的申报。项目投入运行以来,经历为期1年多的水资源调度工作,有效保证了市南水北调水的安全调度,实现了对市南水北调调水的水质、水量以及工程安全等调水监测的有效管理,共计保障调水12.29亿立方米,为科学调水提供依据。

  1. 下载详细PDF版/Doc版

提示:为方便大家复制编辑,博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。