智慧排水系統(tǒng):高度融合算力、算據(jù)與算法的智能化城市管理
發(fā)布日期:2024-07-15?瀏覽次數(shù):作者:小編
智慧城市排水系統(tǒng)通過傳感器、數(shù)據(jù)分析和大數(shù)據(jù)技術(shù)方式,在線監(jiān)控和預(yù)測排水系統(tǒng)的運(yùn)行情況,提升排水的效率,降低洪水災(zāi)害,保證城市地區(qū)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。智慧城市排水系統(tǒng)采用融合強(qiáng)勁的計(jì)算水平、豐富多樣的算據(jù)和先進(jìn)的計(jì)算方法來完成高效的管理和改進(jìn)。這類綜合性的軟件架構(gòu)可使城市排水管理方法更加智能化和精細(xì)化。
一、算力
智慧排水系統(tǒng)的運(yùn)行和改進(jìn)極度依賴于強(qiáng)勁的計(jì)算水平:
1、公有云數(shù)據(jù)中心算力
用作大規(guī)模的數(shù)據(jù)信息儲存和處置,適用繁雜的算法模型訓(xùn)練;具備高可擴(kuò)展性和高可用性,可以及時響應(yīng)需求變化。過去數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、全市區(qū)或區(qū)域根基的排水網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、長時域和頻域的分析模型。
2、網(wǎng)絡(luò)云算力
分布式計(jì)算能力,適用數(shù)據(jù)信息的高效傳輸和解決;網(wǎng)絡(luò)云可以提供低延時和高帶寬,確保數(shù)據(jù)在各個節(jié)點(diǎn)間迅速傳輸和解決;在線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的采集和處置、眾多云數(shù)據(jù)中心之間的協(xié)調(diào)與通信。
3、私有云算力
公司企業(yè)或組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)部署的存儲資源,保證數(shù)據(jù)的安全性和私密性;給予極度個性化定制計(jì)算環(huán)境,充分滿足特定需求,確保數(shù)據(jù)不泄露;敏感性數(shù)據(jù)整理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)流程優(yōu)化、指定區(qū)域的排水管理。
4、終端算力
由智能終端(如傳感器、智能水表等)所提供的計(jì)算水平,適用當(dāng)?shù)財(cái)?shù)據(jù)整理和初步分析;實(shí)用性強(qiáng)、分布廣泛,可以迅速處理評價(jià)反饋當(dāng)?shù)財(cái)?shù)據(jù)信息,降低對中央云計(jì)算服務(wù)器的依賴性;現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、初步數(shù)據(jù)過濾和處置、局部性事件響應(yīng)。
5、邊緣算力
在接近數(shù)據(jù)源的區(qū)域進(jìn)行運(yùn)算解決,降低傳送數(shù)據(jù)的延遲時間。低延時、高實(shí)用性,緩解中央服務(wù)器帶來的壓力,提升設(shè)備響應(yīng)速度。實(shí)時數(shù)據(jù)處理、應(yīng)急處置、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、實(shí)地?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與決策。
二、算據(jù)
智慧排水系統(tǒng)的發(fā)展壯大不但借助于強(qiáng)勁的計(jì)算水平,還極度依賴于不同種類的算據(jù)。
1、數(shù)據(jù)集算據(jù)
基本的數(shù)據(jù)采集存儲,涵蓋了從傳感器、智能水表、氣象觀測站等設(shè)施收集到數(shù)據(jù);給予設(shè)備運(yùn)行所必需的原始記錄數(shù)據(jù),為后續(xù)的數(shù)據(jù)整理、分析與決策提供根基;排水設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、雨量監(jiān)測、污染物監(jiān)測等。
2、專業(yè)知識算據(jù)
依托于歷史記錄與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的基本規(guī)律與專業(yè)知識;協(xié)助構(gòu)建模型和制定戰(zhàn)略,提高系統(tǒng)的判斷和應(yīng)急處置能力;過去排水事件分析、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)規(guī)則庫搭建、知識圖譜的建設(shè)與應(yīng)用。
3、模型算據(jù)
通過數(shù)據(jù)分析和知識構(gòu)建數(shù)學(xué)模型算法,用作仿真模擬、預(yù)測分析和改進(jìn)排水設(shè)備;可以在不一樣條件下進(jìn)行過程模擬和改進(jìn),提升設(shè)備運(yùn)行的科學(xué)性和精確度;排水設(shè)備仿真模擬、洪水預(yù)警、排水方案優(yōu)化、流量預(yù)測等。
4、加密算據(jù)
確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中系統(tǒng)的安全性私密性,避免信息泄露和偽造;防護(hù)隱私信息,保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性;敏感性數(shù)據(jù)傳輸、個人隱私保護(hù)、信息共享與協(xié)作中的安全性能。
三、算法
1、流域級排水系統(tǒng)的RTC技術(shù)
同步控制技術(shù)(RTC)用以提升排水系統(tǒng)的運(yùn)作;提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率與應(yīng)急處置水平;動態(tài)調(diào)度排水流量、減小洪澇災(zāi)害隱患。
2、入流入滲解析識別系統(tǒng)技術(shù)
解析和識別排水系統(tǒng)當(dāng)中的入流入滲難題;提高系統(tǒng)的檢測與定位能力;排水系統(tǒng)泄漏檢測、非法排放監(jiān)管。
3、解析溯源問題定位
解析溯源技術(shù)用以精準(zhǔn)定位排水系統(tǒng)中存在的問題根源;快速查找和處理軟件問題;排水?dāng)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)故障排除、污染物來源追查。
4、支持向量機(jī)(SVW)預(yù)測技術(shù)
運(yùn)用支持向量機(jī)做好流量預(yù)測和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析;提升預(yù)期的精確性和可靠性;廣泛應(yīng)用洪水預(yù)警、流量變化預(yù)測分析。
5、流域級排水實(shí)體模型強(qiáng)度校核分析技術(shù)
運(yùn)用強(qiáng)度校核與分析排水實(shí)體模型,提高系統(tǒng)的模擬精度;保障實(shí)體模型與實(shí)際情況的步調(diào)一致廣泛應(yīng)用參數(shù)優(yōu)化和仿真建模。