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人工智能水管理有哪些(2023年最新整理)

时间:2023-12-08 本站 点击:0

导读:本篇文章首席CTO笔记来给大家介绍有关人工智能水管理有哪些的相关内容,希望对大家有所帮助,一起来看看吧。

智慧水利具体的解决方案是什么?

通过智慧水利水电工程案例可直观地查看大坝主体数个泄洪闸门实时的启闭状态,辅以气象信息、水位信息数据显示,帮助集控中心的人员在汛期及时作出决策。

水力发电的基本原理是利用水位落差 ,配合水轮发电机产生电力。将水的位能转为水轮的机械能,再以机械能推动发电机,从而得到电力。

水力发电系统主要由压力引水管、水轮机、发电机和尾水管等组成。河川的水经由拦水设施攫取后,经过压力隧道、压力钢管等水路设施送至电厂。利用三维组态还原电力生产过程,监控机组运行状态,提高发电效率。

Ⅰ水力势能到机械能的转变

江水水位在坝前升高形成落差,积蓄了水力势能。当机组准备发电时,对机组尾水管、引水压力钢管和蜗壳进行充水平压,提起机组下游尾水管闸门和上游闸门。

开机后,调速系统操作导水机构开启活动导叶,蜗壳内的高压水流经其内侧均匀排列的固定和活动导叶形成一定环面后,均匀可控地进入水轮机转轮,连续的带压水流从转轮叶片外缘整周径向流入,从转轮出口轴向流出,水力反作用于转轮叶片,使转轮产生旋转力矩并带动转轮旋转,水力势能转变为机械能。在可视化系统内接入了单个机组的转速、导叶开度等数据。

利用渲染还原该过程的每个步骤,可用于新员工的培训和安全讲解。

Ⅱ机械能到电能的转变

水轮机转轮带动机组大轴旋转,并将扭矩传递给与其同轴的发电机转子,转子通过励磁形成的磁场,在定子绕组中作同步旋转,发电机定子在交变磁场的作用下,在绕组中产生感应电势,由此完成了从机械能到电能的转换。

水头越高、流量越大,水轮机的输出功率也就越大。将传感器数据上传可视化系统可判断工艺流程的合理性,发现阻碍电能转变的因素时及时修正,提高电能输出率。

Ⅲ初级电能到合格电能

通过接线端子引出,将导线连成闭合回路,回路中产生电流与电压,经过发电机出口母线,电流进入升压变压器,在这里电压被升至 500kV,然后进入六氟化硫气体绝缘开关站(GIS),连接输电线路进入电网,从而完成水轮发电机组的电力生产到输送的最后一个环节。

三维组态还原了水力资源从势能转变为电能的过程,一方面可以给学员提供仿真教学示例,另一方面可以向外界普及水力发电知识。融合数字建模、数字孪生、仿真模拟等技术,轻松构建低代码、零代码物联网 IoT 平台,辅助水利水电工程实现智慧化管理。

不仅是 3D 上的效果展现,支持绘制二维组态。可视化技术采用 B/S 架构,通过对传统二维的发电工艺组态图进行重构设计,对接测点数据实现 Web 化跨平台多端访问,无论是 PC、PAD 或是智能手机打开浏览器,即可随时访问监控场景。

将大屏组态集成至 B/S 端,与其他主流前端框架如 Angular、React 和 Vue 等无缝融合,打破了以往用户在控制室内控制场景的局限性。

二维组态基于 SCADA 系统,将图纸进一步美化升级。以平面图的形式展示了坝顶高程、大坝门机、主变压器、大坝库区、引水钢管、500kV 出线架、主厂房行车、发电机、水轮机在水力发电的过程中运行的先后顺序,并模拟水力势能—机械能—电能的转变,再通过 500kV 线路输送到 500kV 变电站的过程。

水库中水能转化为电能的多少与压力引水管管口处作用力大小密切相关。水库水量、水库水位、压力引水管倾斜角度等影响引水管管口作用力的因素直接影响着水能到电能的转换效率。

以蓝色的深浅代表水流的速度,以动态的点状线路模拟输电过程,整个过程清晰明了,一张图掌握水力发电站运行态势。高效协调水库和水机电系统之间以及水机电系统各部分之间的运行问题,提高发电效率。

平面图、塑料静态模型或者到水电站实地参观都无法使人直观、简单、全面、系统的了解水轮机内、外部结构组成以及工作原理。

“水轮机仿真拆解”通过三维仿真动画全方位表现,不仅给人以身临其境的感受,还能不受时间、地域的限制,系统、全面的了解水轮机各部件组成及动作原理。Hightopo数字孪生水轮机拆解过程,实现了在数字世界对物理实体状态和运行的全面精准呈现。场景中设备零件,浮现相应的属性信息,准确掌握设备内部业务流程、行为逻辑、状态变化等。

进入主厂房后,支持以第一人称视角自由漫游(W A S D 方向键结合鼠标操作),可查看发电机详细运行参数、摄像头监控画面等信息。

支持绘制并保存常用巡检路线,每次进入后按照固定路线自动漫游,满足个性化的巡检需求。通过巡检模拟人或者巡检车巡检的过程,经过设备时可以停留查看设备信息。

将 GIS 创新融入可视化中,为可视化赋予更强大的地理智慧。支持接入多源异构数据,标注各个水电站位置信息,即时还原高精度真实现场。

采集江河流域范围内的 DOM(数字正射影像)和 DEM(数字高程模型)数据,以真实的城市河道现状信息和周边景物信息为依据,对河道、河底的三维空间数据进行三维几何建模;然后叠加精细建模的水电站模型,并进行渲染优化;最后采用显示列表、纹理优先级、细节层级模型(LOD)等渲染技术,实现三维河流实时逼真的虚拟场景显示,并提供丰富的人机交互手段。

通过可视化建立整条流域的虚拟漫游,远景和近景背景区别设置,添加了水雾、大气、云层等环境效果,让场景更真实、灵动。漫游将客观真实存在的场景通过浏览器以虚拟漫游形式达到异地浏览的目的,用户足不出户即可游历景物景点和建筑物内部场景。

智慧水务发展趋势

人工智能助力智慧水务未来发展

随着我国智慧水务进入一体化信息调度阶段,对视频+人工智能的需求急增。水务场景监管对象数量多且分布广泛,通过人工方式巡视,时间长,覆盖范围小、人员投入多,工作量大,投入成本高。如在河湖监管中,利用人工智能分析手段,可实现水域侵入识别、水位线测量、漂浮物监测等智慧水务管理应用。

目前,人工智能技术在我国水务行业的应用尚处于初级阶段,未来智慧水务必然是集感知-诊断-决策-控制为一体的智能体系。

——更多数据请参考前瞻产业研究院《中国智慧水务行业趋势前瞻与投资战略规划分析报告》。

智慧水务的优势都有哪些

智慧水务可以全天候无间隙监测水质,无时无刻不保护用水安全智慧水务系统可以全方位无间断的自动监测水质安全,在办公室内就可以了解水质的各项数值,如PH值,是否受到污染。万一监测中发现异常,会提醒报警,通知值班人员,根据具体位置与情况快速解决。智慧水务的另一个优势,就是可以更好的整合整体水务调度,根据实际情况,按需调度水资源,做到按需分配,合理利用。这就得益于智慧水务之中的供水调度SCADA系统。这套系统可以分析出用水高峰,低谷,地区等跟用水有关的各项数据,做好预测与推断,让水务调度更加智能化。中科智谷依托中科院自动化所,对接国际、国内人工智能方面的一流资源,也会着力于智慧水务方面的开发,为人工智能智慧水务的发展、为水务建设做出贡献。

人工智能在水利行业的应用

人工智能与智慧水务的关系

“智慧水务通过数采仪、无线网络、水质水压表等在线监测设备实时感知城市供排水系统的运行状态,并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供排水设施,形成“城市水务物联网”。就技术方面而言,智慧水务就是依托传感器、人工智能、自动控制、大数据分析、增强现实等技术,通过对系统中压力、流量、水质等参数的在线采集,借助以人工智能为核心分析手段对供水系统状态进行认知和决策,进而通过阀门、泵站等设施实现供水系统的工艺优化运行、漏损控制、调度决策、水质安全保障等控制过程。

人工智能在国内外的应用

墨尔本

WInneke水厂是墨尔本饮用水的主要水厂之一。每天平均约 350000m³ 的水流入此厂。通过水处理工序,分配给城市周围的数百万家庭和企业。该水厂每天设定目标水流量,以确保墨尔本始终有适量的饮用水。为了确保水厂泵在最高效率下运行,同时仍能达到所需的流量,墨尔本水务公司使用定制开发的人工智能(AI)程序。该程序通过挖掘水泵历史运行数据,计算任何给定泵的最有效的配置时间,确定最节能的泵组合,以及相关的运行速度,达到必要的流量。此系统能够通过历史数据分析出一些独特的系列因素如可用泵和过去的性能等。在运行模式下确定最佳泵组合设置参数,并将其直接发送到水泵系统,实时应用无需任何人为干预。

美国

美国使用AI,发明智能机器人用来检查下水道系统泄露和使用年限老化等问题。另外,针对大型或高层建筑物水管漏水的问题,位于美国内华达州里诺市的亚特兰蒂斯赌场度假村使用WINT公司开发的AI解决方案,应用人工智能检测并阻止泄漏源。当漏水时,它会发出警报并自动关闭。智能实时监控系统可以识别漏水和浪费的来源,减少用水量,防止损坏,并且,此AI自动监测系统还可用于异地监控。

国内现状

人工智能技术在供水行业的发展主要应用场景包括设计、运行管理、调度决策等各个层面,其中供水优化设计、优化调度等领域已经取得了大量的研究和应用成果,但受限于传感器、通讯技术以及核心算法等发展水平,供水系统智能化近几年才取得较大突破。

科技助力密云水库监管,人工智能在水环境有哪些新应用?

据介绍,项目为期三年,主要包括构建流域水环境立体监测体系与风险预警,针对密云水库流域重点河流、湖泊等,开展水质、水量、水生态全面调查,研究风险预警方法,建立监测与预警体系;研发一级保护区水源保护网格化综合智能管理平台系统,此系统由信息可视化、人工智能分析、GIS预告警、事件管理、移动巡防、综合决策辅助、综合调度指挥、水质监测管理、数据服务支撑9个业务子系统组成,可实时显示网格员或保水队员位置及基础信息,识别乱扔垃圾、渔船侵入等违法行为并产生告警,显示事件发生的位置信息,实现从村到镇再到区三级上报等。

结语:以上就是首席CTO笔记为大家介绍的关于人工智能水管理有哪些的全部内容了,希望对大家有所帮助,如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。


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