合肥水文局“智慧哨兵”上岗,申威睿思助力水文监测现代化转型

2024-11-12

合肥,一座被江淮分水岭横贯、地表水系交织的城市,常面临洪涝灾害挑战,加之市内巢湖、南淝河等水体承载重要生态价值,独特的地理位置与复杂的水文环境,决定了其对精细化、智能化水文监测的迫切需求


其中,“水面蒸发量”作为水文监测和水资源管理的核心参数,在合肥水文监测工作中的重要性尤为凸显:通过对蒸发量监测分析,既能获取地表热量平衡、气温变化、降水趋势等信息,为气象预报提供有力依据;也能作为旱涝灾害重要参考指标,为相关部门提供及时预警;同时,它还能辅助系统性生态环境需水评估,为水资源保护和恢复提供科学依据。


然而,蒸发量监测智能化升级工作正面临一定挑战。经合肥水文局对现有水文系统安装的自动蒸发设备(目前有7个型号)1-3年数据比测发现,当前蒸发监测设备多为单传感器产品,由于蒸发量监测结果主要由水面高度差决定,水面轻微波动即会对测量值产生影响,单一传感器难以达到高精度监测标准。因此这些设备普遍暴露出可靠性差、故障率高、性能不稳定、设备老化快、抗干扰能力弱等问题。


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创新智能蒸发监测系统



全面 | 高效 | 自适应


合肥水文局积极响应水利部工作要求,遵循“应设尽设、应测尽测、应在线尽在线”的原则,携手申威睿思,着力推进蒸发监测传感器智能化升级,积极完善水文监测预报体系,深度融合先进技术和装备,实现水文全要素、全量程自动化监测目标。


致力于降低系统成本、增强设备适应性与稳定性、确保数据的高准确性与可靠性,双方以“激光测距、AI视频识别和多传感器融合”技术为突破点,共同研发了一款全面、高效且自适应的智能蒸发监测系统。


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总体来说,智能监测系统集成了智能终端控制器、自动控制、图像采集、激光传感器、外部通信、I/O设备控制等模块,形成一套高效、精准、全面的监测体系。其中激光测距传感器实时获取水面变化幅度,监测液体表面的蒸发过程,利用多次测距差提升蒸发值测量精度;AI视频识别通过双目相机采集机械式蒸发测针刻度,获得蒸发动态数据;而多传感器融合技术则整合各种传感器数据,完成综合分析判断。同时,设备内置温度、湿度传感器,实时获取环境因素参数,通过智能终端控制器做出相应设备工作环境自动调节,以确保各类采集方式获取信息的精准性。多种技术融合,降低环境变化对精准度的影响,确保监测的稳定性和可持续性。


此外,系统还可通过外部通信模块采集遥测雨量计等设备数据,为后期数据分析提供更多相关要素支持。最终多项测量数据实时传输到智能终端控制器,为蒸发量监测数据分析与科学决策提供有力支撑。


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三效合一 提供精准蒸发数据



激光测距+AI视频识别+多传感器融合


集成式智能监测系统相较于传统监测设备核心优势在于:“团队作战”更胜“单兵突击”



系统融合多模态、多传感器技术于一体,激光测距传感器精确测量液面高度变化,为蒸发速率提供基础数据AI视频识别技术分析视频或图像数据,提取蒸发过程中的关键动态特征;而多传感器融合技术则整合各种传感器数据,提供更为综合和准确的蒸发过程信息。三效合一,优势互补,多“角度”出发,提供精准蒸发监测数据。



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此外,系统还具备以下功能优势

“ 人工智能 ” 减少 “ 人工干预 ”

系统通过AI算法,自动识别并调整监测参数,减少人工干预需求,自动记录并实时传输数据,降低人工与时间成本。

“ 主动告警 ” 替代 “ 被动反应 ”

系统支持设置数据阈值、传感器测量范围、报警值等信息,实现监测信息、设备信息、通信状态等非正常状态告警功能,信息及时反馈操作人员,确保蒸发过程稳定与安全。

“ 高监测 ” 丰富 “ 数据资源 ”

系统能够实时、连续监测,极大提高蒸发监测频次,为研究人员提供丰富数据分析资源,深入挖掘分析蒸发过程规律,发现潜在问题。

“ 灵活调整 ” 适应 “ 各类环境 ”

由于系统采用了多种传感器技术和AI算法,无论是在实验室环境还是在工业现场,系统都能够根据实际情况进行灵活调整,强大环境适应性,确保监测结果的准确与可靠。


洞悉蒸发趋势 辅助水文治理



预警哨兵 | 决策参谋


目前,智能监测系统凭借实时、连续的监测能力,显著提升合肥蒸发量监测效率与精确度(满足《水文自动测报系统技术规范》(GB∕T 41368-2022),月蒸发量观测相对误差±3%,日蒸发量观测相对误差±10%,置信水平不小于95%)为江淮水治理、夏季防汛以及巢湖水生态保护等提供全面精准的信息,真正起到预警与科学辅助决策的哨兵和参谋作用。


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同时,高度智能化蒸发监测系统的应用,显著节省观测人员、数据处理人员等人力投入,未来还可布设于无人值守站点,完善蒸发监测站网布局,实现全天候、全区域的监测,提高设备效率、减少人工比测分析成本。


围绕水文建设“自动化、网络化、数字化、智能化”目标,申威睿思强化数智赋能,以科技的力量,夯实智慧水文“技术底盘”,推进中国式现代化水文篇章。

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