利用傳感器和人工智能算法實(shí)現(xiàn)城市智慧防洪系統(tǒng)

   日期：2019-12-30

據(jù)了解，英國(guó)每年都需要花費(fèi)10億英鎊用于洪水管理，以避免氣候變化帶來(lái)的嚴(yán)重后果。
 

近兩年，英國(guó)謝菲爾德大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)了一套借助物聯(lián)網(wǎng)傳感器和人工智能技術(shù)的CENTAUR系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用人工智能技術(shù)來(lái)管理城市中的水流。通過(guò)傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)，來(lái)幫助決定水應(yīng)該如何流入人類(lèi)住區(qū)和周?chē)员苊獬鞘谐霈F(xiàn)嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。
  
據(jù)悉，該系統(tǒng)的工作原理是在下水道網(wǎng)絡(luò)中安裝“閘門(mén)”，可控制水從下水道網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)部分流向另一個(gè)部分。此外，還在上下游重點(diǎn)安裝了水位傳感器，以監(jiān)測(cè)閘門(mén)兩側(cè)的水位。
  
該系統(tǒng)的目標(biāo)是借助復(fù)雜的人工智能計(jì)算技術(shù)，結(jié)合特別設(shè)計(jì)的流量控制裝置，在洪水風(fēng)險(xiǎn)高的特殊情況下，通過(guò)優(yōu)化現(xiàn)有的管道內(nèi)可用容量來(lái)衰減和儲(chǔ)存水，從而在局部平衡洪水風(fēng)險(xiǎn)。


  
在極端天氣情況下，閘門(mén)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，以防止重要地區(qū)發(fā)生洪水。例如，如果該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的一部分開(kāi)始向下游漫水，系統(tǒng)還可通過(guò)上游的水位傳感器來(lái)檢測(cè)水位上升，并關(guān)閉上游的閘門(mén)，從而減緩水流，或?qū)⑵浞至鞯接惺Ｓ嗳萘康南滤赖钠渌糠郑瑥亩乐顾绯鼋值馈?br />   
據(jù)悉，該系統(tǒng)可通過(guò)人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)完全自主，不需要中央控制。每個(gè)CENTAUR都將運(yùn)行自己的本地傳感器網(wǎng)絡(luò)，傳感器不但用于通知本地控制，還將收集數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)能夠自我學(xué)習(xí)。

目前，該系統(tǒng)已在葡萄牙科因布拉市和法國(guó)圖盧茲成功進(jìn)行了試用，且效果明顯。因?yàn)樵撓到y(tǒng)的成本相對(duì)較低，但數(shù)萬(wàn)歐元，這意味著它可以很容易地納入現(xiàn)有的城市防洪計(jì)劃。不過(guò)，這一系統(tǒng)也有一個(gè)大的局限性，那就是如果城市下水道沒(méi)有多余的儲(chǔ)水容量，那么用人工智能的方式管理它們， 將收效甚微。

  
無(wú)錫借助物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)智慧治水
  
今年夏天無(wú)錫首輪強(qiáng)降雨來(lái)襲，城市的排水管網(wǎng)系統(tǒng)迎來(lái)挑戰(zhàn)。目前，在無(wú)錫市新吳區(qū)智慧治水實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)，該平臺(tái)可對(duì)全區(qū)部分排水管網(wǎng)與河道安裝上數(shù)據(jù)采集智能終端，以實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)和水環(huán)境的精細(xì)化動(dòng)態(tài)管理。


  
借助物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)和大數(shù)據(jù)的結(jié)合，在該平臺(tái)運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控圖上，可看到實(shí)時(shí)更新的地下管網(wǎng)“動(dòng)態(tài)地圖”。城市雨水、污水的管線(xiàn)、泵站、井口等節(jié)點(diǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)終端傳感器設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，全部數(shù)字化到GIS地圖上。城市排水管網(wǎng)中流動(dòng)的雨水和污水的實(shí)時(shí)狀態(tài)、雨污合流溯源、排水用戶(hù)超標(biāo)排放、雨水管入河口水質(zhì)等數(shù)據(jù)一目了然。
  
用高科技治理民生難題，其過(guò)程并不容易。據(jù)了解，新吳智慧治水系統(tǒng)曾向全球科研院所和科技企業(yè)征求方案，但因技術(shù)復(fù)雜且地域針對(duì)性強(qiáng)未能征集到理想的供應(yīng)商。依托物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)集聚的優(yōu)勢(shì)，該區(qū)政府決定自主招標(biāo)開(kāi)發(fā)這套系統(tǒng)，由供應(yīng)商成功研發(fā)出造價(jià)但為國(guó)外傳感器五分之一的數(shù)據(jù)采集智能終端。據(jù)悉，智能終端正在不斷加密中，預(yù)計(jì)今年年底將達(dá)到1500個(gè)布點(diǎn)。屆時(shí)，“動(dòng)態(tài)地圖”將更精確，為治水提供更可靠的決策依據(jù)。

如今，智能防汛才是王道。由水母科技自主研發(fā)的【智能懸掛式阻水器】擋水高度比較高可達(dá)900mm，產(chǎn)品均航空高鐵用材，品質(zhì)通過(guò)歐美認(rèn)證。適用于地下車(chē)庫(kù)、地鐵、底層商戶(hù)等場(chǎng)景。產(chǎn)品自上而下，電動(dòng)防汛擋水門(mén)，不占用地面的空間，如配置智能控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，自動(dòng)防汛擋水，盡顯智能化。