《基于物联网技术的中小型水库自动监控技术研究与应用》

1.主要技术内容:

(1)基于物联网技术的数据采集、传输、存储与处理。以最新的物联网技术为基础,重点进行水库水位、流域雨量、大坝安全(如渗流、渗压等)相关信息的采集、传输、存储与处理。

(2)信息统计、查询与发布。以GIS为基础,基于B/S结构,实现图层显示、放大、缩小等功能;实现与水库相关要素的信息自动查询、统计分析、专题图和报表生成等,为使用者提供一个直观、易用的操作手段和操作界面。

(3)闸门自动监控。基于B/S结构,以组态软件为基础,实现水库闸门的现场和远程自动监控。

(4)多种异构技术和设备在中小型水库自动监控系统中的集成应用及实现。将自动检测、物联网、工业组态及控制、MIS、GIS等异构技术、异构系统和异构设备集成到一个统一的平台上,形成一个完整统一、高可靠性、低成本、高性能的中小型水库自动监控系统。

(5)异构系统、异构平台的统一。将基于不同技术、不同厂家、不同类型的异构型中小型水库监控系统集成到一个统一的平台上。

2.授权专利情况:

通过项目研究,取得实用新型专利授权4项:分别为“一种无线传输的中小型水库检测系统”(专利号:ZL 2014 2 0304193.5),“一种网络设备串口通信切换装置”(专利号:ZL 2016 2 0055835.1),“一种新型电子信息系统防磁保护装置”(专利号:ZL 2016 2 0056204.1),“一种新型电气控制柜”(专利号:ZL 2014 2 077649.9);在国内外期刊杂志上发表论文9篇,其中EI检索7篇。

3.技术经济指标:

(1)主要技术指标:数据检测传输准确率≥99.99%,反应时间≤1秒;检测设备供电:DC 12V±20%,功耗:工作≤50mA,休眠≤10µA;平均无故障时间MTBF≥40000小时;工作温度:-25℃~+60℃。

(2)主要经济指标:纳入项目研究成果所建立的中小型水库集中监控管理平台的每座小型水库可以节省一个名专兼职水库运行巡查管理人员,按1000元/月的平均月工资计算,假设每个平台平均接入15座中小型水库,则每个平台每年可节省人工费用18万元。通过成果应用可以对水库水资源进行优化调度,从而增加水库蓄水量,据三年的实际应用估算,纳入平台管理的每座中小型水库因为系统应用平均多增加蓄水量约20万立方米/年,按照0.25元/立方米的平均原水价格计算,则每个中小型水库集中监控管理平台每年因蓄水量增加而新增产值为75万元。

4.应用推广及效益情况:

自2015年6月起,项目研究成果逐步在蓬莱市水务(利)局、莱州市水务(利)局、日照市水利局等单位进行了推广应用,已建立县/市级中小型水库集中监控管理平台4个,接入中小型水库近50座,年均节约开支(主要包括由各种数据报表效率的提高和减少水库日常巡查管理维护人员带来的节约)近60万元,新增产值320余万元,产生了巨大的经济效益。此外,通过项目研究建立的区域中小型水库集中监控管理平台,可以实时检测各水库的运行状况并对未来水体的变化情势做出预判,通过分析,及时发现水库运行过程中存在的问题和安全隐患,从而提前采取必要的工程措施进行维护及有针对性做好水资源的保护、管理和利用,社会和生态效益显著。

成果说明

该项目研究成果自2016年5月起在蓬莱市水务局进行推广应用,目前已接入丘山水库、平山水库、会文水库等8座中小型水库,将新建系统和已有系统相结合,构建了一个较为完善、统一的区域中小型水库集中监控管理平台,增加了水库蓄水量,节约了人力和管理成本,为区域中小型水库管理的信息化、自动化和水利现代化奠定了坚实基础,提高了中小型水库管理的针对性、时效性和工作效率,起到了决策支持作用,可以更好地做好水库和水资源保护、管理和利用,经济、社会和生态效益显著。 本项目研究成果自2016年3月起在莱州市水务局进行推广应用,通

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