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利用传感器和人工智能算法实现城市智慧防洪系统

2019-6-17 19:27| 发布者: 198366809| 查看: 1| 评论: 0|原作者: 198366809

摘要: 导读:据了解,英国每年都需要花费10亿英镑用于洪水管理,以避免气候变化带来的严重后果。 CENTAUR系统终端监测设备 近两年,英国谢菲尔德大学研究人员开发了一套借助物联网传感器和人工智能技术的CENTAUR系统,该 ...
导读:据了解,英国每年都需要花费10亿英镑用于洪水管理,以避免气候变化带来的严重后果。

CENTAUR系统终端监测设备

近两年,英国谢菲尔德大学研究人员开发了一套借助物联网传感器和人工智能技术的CENTAUR系统,该系统使用人工智能技术来管理城市中的水流。通过传感器测得的数据,来帮助决定水应该如何流入人类住区和周围,以避免城市出现严重的洪涝灾害。

据悉,该系统的工作原理是在下水道网络中安装“闸门”,可控制水从下水道网络的一个部分流向另一个部分。此外,还在上下游重点安装了水位传感器,以监测闸门两侧的水位。

该系统的目标是借助复杂的人工智能计算技术,结合特别设计的流量控制装置,在洪水风险高的特殊情况下,通过优化现有的管道内可用容量来衰减和储存水,从而在局部平衡洪水风险。


CENTAUR系统示意图

在极端天气情况下,闸门可进行远程控制,以防止重要地区发生洪水。例如,如果该系统网络的一部分开始向下游漫水,系统还可通过上游的水位传感器来检测水位上升,并关闭上游的闸门,从而减缓水流,或将其分流到有剩余容量的下水道的其他部分,从而防止水溢出街道。

据悉,该系统可通过人工智能技术实现完全自主,不需要中央控制。每个CENTAUR都将运行自己的本地传感器网络,传感器不仅用于通知本地控制,还将收集数据,使系统能够自我学习。


该系统成功应用于葡萄牙科因布拉市

目前,该系统已在葡萄牙科因布拉市和法国图卢兹成功进行了试用,且效果显著。因为该系统的成本相对较低,仅数万欧元,这意味着它可以很容易地纳入现有的城市防洪计划。不过,这一系统也有一个大的局限性,那就是如果城市下水道没有多余的储水容量,那么用人工智能的方式管理它们, 将收效甚微。

延伸阅读:无锡借助物联网传感器技术实现智慧治水

近日,今夏首轮强降雨来袭,城市的排水管网系统迎来挑战。目前,在无锡市新吴区智慧治水实时监控平台,该平台可对全区部分排水管网与河道安装上数据采集智能终端,以实现排水系统和水环境的精细化动态管理。


新吴区智慧治水实时监控平台

借助物联网传感技术和大数据的结合,在该平台运行的实时监控图上,可看到实时更新的地下管网“动态地图”。城市雨水、污水的管线、泵站、井口等节点运行数据,通过终端传感器设备的数据采集,全部数字化到GIS地图上。城市排水管网中流动的雨水和污水的实时状态、雨污合流溯源、排水用户超标排放、雨水管入河口水质等数据一目了然。

用高科技治理民生难题,其过程并不容易。据了解,新吴智慧治水系统曾向全球科研院所和科技企业征求方案,但因技术复杂且地域针对性强未能征集到理想的供应商。依托物联网企业集聚的优势,该区政府决定自主招标开发这套系统,由供应商成功研发出造价仅为国外传感器五分之一的数据采集智能终端。据悉,智能终端正在不断加密中,预计今年年底将达到1500个布点。届时,“动态地图”将更精准,为治水提供更可靠的决策依据。


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