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龙门石窟动态信息及监测预警系统--智慧文物

 “龙门石窟动态信息及监测预警系统”为国家文物保护监测试点项目,由北京普天通达科技有限公司于2012年开始建设,目前已经完成三期建设;该项目整合了物联网技术——感知数据、组网传输、数据存储及信息化展示功能。为龙门石窟文物保护提供了文物本体及文物环境的在线监测”数据,为龙门石窟文物保护提供了文物保护的科学依据。

 

在线监测种类:

  文物本体和岩体的“稳定性监测”;

  石窟内外及佛像表面“壁温监测”;

  石窟内“微环境监测”、“渗漏水监测、“凝结水监测;

  伊河水“水质监测”;

  龙门石窟景区“负氧离子监测”;

  龙门石窟景区“游客监测”包括游客总量监测、瞬间游客量监测、重点区域游客量监测、游客滞留时间,旅游线路分析等;

  重点区域的“噪声监测”、“振动监测”、“风化监测

  龙门石窟景区的“气象环境监测”、“大气质量监测”、“酸雨监测”、“地下水位监测”等。


龙门案例3 感知数据:

该项目共安装近200个传感器,获取200多个监测指标。

传感器包括:测缝计、倾角计、应力应变计、红外测温、微气象站、大气质量监测站、无线微环境监测仪、无线红外测温仪、无线水质监测仪、噪声监测仪、振动监测仪、渗漏水监测仪、客流监测仪、Meshlium无线智能网关等等;

大部分使用的监测传感设备为北京普天                                                                                                       通达科技有限公司自主研发产品。

龙门案例12 


组网传输:

所有的监测数据通过5.8GHZ高速无线骨干网、2.4GHZ无线覆盖网络以及窟内WIFI覆盖技术,实时传输至监测中心软件系统平台;






 龙门案例2

软件系统平台:

世界文化遗产监测预警系统基础信息

世界文化遗产文物本体监测子系统

世界文化遗产文物环境监测子系统

世界文化遗产文物监测预警子系统

世界文化遗产文物数据分析子系统

景区游客监测子系统

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实现目标:

最终实现龙门石窟监测数据“在线监测、实时存储、统一管理、多样展示、有效分析、综合报告、辅助决策”。

实现了对于世界文化遗产可有效管理保护、监测原始数据、科学分析、评价保护效果,指导龙门保护工作、提升龙门保护、管理水平,预警系统可更科学、合理的保护龙门及其周边环境,避免了人为因素的破坏、减缓自然因素的破坏程度,建立完善的预警机制,为科学的决策提供依据。

基于物联网技术智能滴灌系统--智慧林业

滴灌是一种高效节能、省水增产的微灌溉技术,它具有很多优点,适合我国的国情,具有很强的推广优势,滴灌将成为新一代农、林业节水灌溉的重点,是加速我国农、林业实现节水灌溉、精准农业和设施农业的有效途径,将更好的促进我国农业的现代化。


滴灌系统的发展历程:


1、上世纪80年代以美国大农业为主,采用手工拉闸方式进行控制水阀的滴灌控制。

2、上世纪90年代到21世纪初,以摩托罗拉主导研发的采用大型工控机的方式进行控制,主要应用高尔夫球场等领域。

3、本世纪,以以色列为主导高科技农业的推广,在二代工控机上扩展,开发的智能化梦幻滴灌系统。


智能水肥一体化控制器












基于物联网技术智能滴灌系统:


公司在国家领导提出“中国制造2025”的号召下,与“中国林业科学研究院”合作,受世界银行项目推广办公室主任·兰再平教授的委托和指导。学习以色列的梦幻滴灌系统为基础,充分考虑中国国情和目前市场需求,以物联网技术为核心,研发的以数据自动采集、田间分散控制、超低功耗传输、超远距离通信、自动轮值计划和远程专家决策的智能化滴灌系统,在北京大兴林场试验获得成功。

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基于物联网滴灌控制软件登陆界面










智能滴灌系统的组成和特点:


1、前端控制器主要进行土壤水分、盐分,气象环境等多指标的获取,以及对田间电磁阀的自动控制,设备采用太阳能供电易于安装和维护。

2、田间分散控制器网络传输采用“5G时代的Rola网络技术”,传输距离远、透传能力强,低功耗;泵房采用GPRS数据集中传输到云端服务器。

3、“普天智慧云”平台采用云服务和移动互联网技术进行灵活部署应用,用户通过pad、手机、PC等友好的人机界面对数据进行远程查看,且根据作物生长特点以及气候特点编排轮值计划,自动开启关闭滴灌系统进行水肥供给。

4、随着林业传感技术的研发和应用,本系统可以不断扩展,包括:土壤施肥,电导率、盐分、等;树干径流,胸径,页面蒸发量,树木病害等在线监测。


滴灌控制软件界面









滴灌推广的价值和意义:


水的有效利用率高,在滴灌条下,灌溉水湿润部分土壤表面,可有效减少土壤水分的无效蒸发。同时,由于滴灌仅湿润作物根部附近土壤,其他区域土壤水分含量较低,因此,可防止杂草的生长。滴灌不产生地面径流,且易掌握精确的施水深度,节水效果达50%90%

降低了农药的施用量,环境湿度低,滴灌灌水后,土壤根系通透条件良好,通过注入水中的肥料,可以提供足够的水分和养分,使土壤水分处于能满足作物要求的稳定和较低吸力状态,灌水区域地面蒸发量也小,可以有效控制保护地内的湿度,使树木的病虫害的发生频率大大降低,也降低了农药的施用量。  

提高作物产品品质,由于滴灌能够及时适量供水、供肥,它可以在提高农作物产量的同时,提高和改善农产品的品质,使树木的商品率大大提高,经济效益高。 

滴灌对地形和土壤的适应能力较强,滴头能够在较大的工作压力范围内工作,且滴头的出流均匀,因此,滴灌适宜于地形有起伏的地块和不同种类的土壤。同时,滴灌还可减少中耕除草,也不会造成地面土壤板结。


其它案例:

       北京大兴林场智能滴灌监控系统;

       北京六合庄林业种植智能滴灌控制系统;

       北京植物园玫瑰园智能水肥一体化控制系统;

       杭州龙脑香樟示范基地智能水肥一体化控制系统;

       赤峰红庙子经济林示范基地智能水肥一体化控制系统;

       内蒙包头天龙生态园农业大棚智能监测控制系统;

       赤峰宁城苹果生态园智能水肥一体化控制系统;

   ... ...

北京市气象数据在线监测系统--智慧城市

2008年北京奥运会气象服务保障单位 北京普天通达科技有限公司

       作为“第29届奥林匹克运动会组织委员会”的合作单位,于2008325日签署了《奥运气象服务保障合作协议》(暨应急联动响应机制);

       公司本着为国争光、为成功举办北京2008年奥运会做贡献,积极参与奥运气象保障服务工作。

       作为北京市气象局综合观测保障工作的一部分,在发挥北京市气象局大气探测技术保障下,利用互联网技术,采集和传输气象数据;并建立起应急响应保障机制;全力保证北京区域内在2008年奥运会期间和奥运重要活动期间的正常运行。


鸟巢    --

       得到了“奥组委”的肯定:该系统在奥运气象保障服务工作中发挥了重要的作用。

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       特别是为开(闭)幕式的顺利进行提供气象数据支持。 

   

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      该系统从2003年开始建设,为“北京2008奥运会”顺利的举办做场馆及场地的气象数据积累;为“国际奥委会”提供参考,科学的为相关运动比赛安排,做决策支撑。同时,也为世界各国运动员提供参赛准备做参考。


    奥运图片


-   气象监测系统的实时数据,在北京奥运组委会官方网站向世界发布。

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      十二年来,该系统一直正常运行。

      截止2015年6月我们已完成400多个专业站的在线监测系统

      建设的专业站包含以下几类监测站:


气象施工图片

    - 北京城区自动气象站

    - 北京市人工影响天气炮点自动站

    - 地基GPS大气水气监测站

    - 北京城市气象研究所风廊线雷达站

    - 北京高速公路气象和环境监测站

    - 奥运会场馆气象站 

国家电网”线路大跨域“实时在线监测系统--智慧电网

      国家重点工程“皖电东送”500千伏西通道淮南淮河大跨越工程成功放线。

      西通道淮河大跨越工程横跨淮河2305米,是当时国的大跨距。两岸钢管塔高145米,素有西通道的“咽喉工程”之称。

      “皖电东送”途经安徽淮南、合肥等9个地市,工程动态投资30.1亿元,是保障上海、浙江等长三角地区用电需求。

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      500千伏淮蚌线淮河大跨越工程地处蚌埠市长淮卫镇境内,该工程属于安徽省500千伏东通道输变电工程重要工程之一,它举托电力大动脉,对促进安徽皖北地区的经济发展起着举足轻重的作用。

      淮河跨越点位于蚌埠市下游5公里处。两跨越塔均采用自立式钢管法兰结构,全高131米,单基铁塔重390吨。

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      我公司受“国家电网公司电力建设研究所”委托,设计和实施“送电线路大跨越”远程无线在线监测系统;简称:“大跨越”。

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电网1









 系统目的:是为保障国家电网关键节点的安全,为远程电网管理单位提供,包括:

    1、各项实时数据显示;

    2、提供决策支持;

    3、提供预警参考;

    4、设备运行转态、远程维护与升级;

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系统功能:以动态更新方式的数据及图形展示“大跨越”运行实况,包括:

    1、环境:风速、风向、温度、湿度;及全年平均气温图及异常温度告警。

    2、大跨越的微风振动、导线温度;及大跨越线路最高及最低温度分布图;

    3、微风振动信号(含警报线)、快速傅立叶变换(FFT)图显示等;

    4、设备电池电压;

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电网软件









系统软件:

        在线监测实时数据、历史数据及图形展示;

        所有监测数据均可查询及显示;

        数据分析及利用;

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监测预警:在线监测系统构建了实时监测预警体系,包括:

    1、微风振动异常; 

    2、导线温度异常;

    3、气象环境异常;

    4、各类报警查询;

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“送电线路大跨越”监测系统设计:

在国家电网公司电力建设研究所于钦刚主任和何红太工程师的指导帮助下,采用美国先进的高压线传感器技术,结合物联网、互联网技术;完成了从采集、存储、传输、展示及预警的实时在线监测系统设计;并实施完成。

我公司开发的输电线路在线监测系统已应用在:


安徽淮南淮河线路大跨越在线监测;


芜湖长江大跨越在线监测;


   电网施工











设备安装现场

            

大坝施工质量智能监控系统--智能大坝

北京普天通达科技有限公司与中国水利水电科学研究院合作研发的“大坝施工质量智能监控系统”,圆满完成了守口堡胶凝砂砾石大坝2015年施工质量监控任务,获取了大坝材料配比、碾压施工等过程数据,有效的管理、监督、控制了整体施工质量,同时为胶凝砂砾石新型水库大坝积累了大量的施工工艺、质量控制、材料配比等研究数据。


大坝案例1  守口堡大坝是国内采用胶凝砂砾石碾压施工的新型水库大坝,大坝位于山西省大同市阳高县县城西北约10km处的黑水河上游段,水库总库容980,为小型水库;工程任务为工业用水,农业灌溉及防洪等综合利用。大坝为胶结颗粒料坝,坝顶长354,最大坝高61.6m,坝顶宽6,坝体设6孔开敞式溢流表孔,4孔有压冲沙泄洪底孔;工程建成后,年供水量可达640

胶凝砂砾石坝的原材料包括就地从河床挖取的砂砾石料以及水泥、粉煤灰、水、掺和料等,坝体施工工艺通过摊铺后进行碾压;原材料配比及碾压施工是胶凝砂砾石坝铺筑控制质量的关键因素。

公司研发的“大坝施工质量监控系统”采用世界先进的技术结合大坝的施工工艺要求研发的,采用技术包含以下几个方面:

守口堡无线超宽带三维定位技术:引进美国先进超宽带无线通讯测距设备,通过构建超宽带无线测量监测网和三维定位系统软件,实现碾压车的移动三维定位,定位精度10cm

振动监测技术:采用振动监测传感器,实时监测碾压车的工作状态,包括碾压车振动状态和非振动状态;

非接触式红外测温技术:采用非接触式红外测温探测器,探测碾压后仓面温度;

无线通讯网络技术:采用无线骨干网、无线覆盖网络技术,实现三维定位数据、振动数据、温度数据、拌合站材料配比数据等的在线传输网络。

守口堡软件系统实现了碾压车碾压施工的实时监测,监测内容包含如下几个方面:

碾压轨迹:实时监测、回放、显示;

碾压速度:实时监测、统计、显示,超速报警提示;

碾压遍数:实时统计包含振动碾压及非振动碾压遍数统计、压实度,仓面任意位置碾压遍数查询等;

仓面温度:实时监测仓面温度,实时显示、查询、统计等;

        材料配比:实时监测拌合系统的材料配比情况,超范围报警提示,

山东聊城位山灌区智能水资源管理系统--智慧灌区

       位山灌区是全国六个特大型灌区之一,水利部全国信息化建设试点灌区。项目采用无线扩频技术构建了位山灌区管理处与下属十五个管理所的城域网络,为整个灌区的生产管理提供了良好的基础平台。 工程项目包括以下部分: 无线城域网建设、远程闸门视频监控系统、远程闸门自动控制系统、水情在线监测系统;管理处大院和各管理所视频会议系统、安全防范监控系统。


位山灌区案例-1

无线城域网建设:

聊城位山灌区无线骨干网络,采用5.8Ghz无线扩频技术,通信带宽高达100Mbps,管理处到管理所远的距离达45公里;共搭建了15条高速无线骨干网络;






聊城-2

远程闸门视频监控系统:

采用网络高清摄像机,通过无线骨干网络,聊城位管理处调度指挥中心可以实时、直观的了解每个闸口水情、闸门开启状态;实现了可视化远程闸门控制系统;






闸门控制


远程闸门自动控制系统:

闸门自动控制系统,采用三级平台二级管理方式;位山灌区管理处、管理所、扬水站控制室,分别可以通过软件、触摸屏等方式远程控制闸门、水泵;实时监测闸前、闸后的水位等;通过视频同时实现可视化管理控制;

“胜科一井”井场在线监测系统及数字化平台

“胜科一井”井场在线监测系统及数字化平台。

“胜科一井”是我国东部油区深的一口重点超深科学探索井;是2005年中石化集团的科学重点项目;故命名为“胜科一井“。

-     该井由胜利油田黄河钻井五公司70175钻井队承钻,设计井深7000米,完井井深7026米。

      该井构造上位于东营凹陷中央隆起带,是为了解胜利油田孔2段烃源岩发育情况和盐下构造含油气情况,做评价生油气潜力。

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胜科1-1      

该井钻井施工中主要存在盐膏层及软泥岩层的安全钻进、井身质量控制困难、存在多套压力层系、复合套管的下入与固井、超高温、超高压对钻井液性能和水泥浆性能及固井工具的要求高、机械钻速低等技术关键点和难点。



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      为保障该钻井的顺利完成,为超深井钻井积累宝贵经验,做资源评价,推进中石化资源战略有着极重要意义。该井钻井过程历时两年半。

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      我公司受“胜利油田黄河钻井总公司”委托,对“胜科一井”钻井全过程,做井场监测系统与信息化平台设计,并完成井场实时在线监测系统与数字化平台的构建。

胜科1-2-









井场监测系统及数字化平台包含以下功能:

      1、构建移动监控指挥中心,实时监测钻井过程各项数据,实时监控钻井各重要部位状态,构建网络视频会议系统,现场专家与中国石油化工集团公司和胜利石油管理局各级领导、专家提供诊断及决策支撑会商平台。

      2、构建无线覆盖网络实现现场视频、语音、数据汇集到现场移动监控指挥中心;通过无线传输网络与胜利油田城域网互联。

      3、钻井过程实时在线监测管理系统,通过传感设备实时监测钻井过程,并将数据实时传输到黄河钻井五分公司和总公司调度指挥中心。

      4、生产报表及时上报,每天的生产报表通过传输网络及时上报相关管理部门。

      5、生产过程可视化,司钻房可以实时了解钻井一层平台、钻井二层平台、泥浆池可视化操作辅助系统。

      6、井场安全应急指挥系统,井场噪声大,出现安全隐患或紧急事件,人员安全保证,重点部分全方位视频监控、应急广播报警;

      7、钻井现场图像的实时监测:实时监控井场的井架、钻井一层平台、钻井二层平台、泥浆池、配电室等关键部位的情况,以便观察操作员是否有违规操作,及时纠正;除了现场监控指挥中心可实时了解整个井场的生产状态下,将视频实时传输到黄河钻井五分公司和总公司调度指挥中心。

      8、构建IP语音电话网络,实现现场监控指挥中心、司钻房、一层平台、钻井队领导以及黄河钻井五分公司和总公司调度指挥中心的实时通话或召开电话会议。

钴-60集装箱CT检测系统

      公司受“秦皇岛海关”委托;设计以“钴-60集装箱CT检测系统”作为监测数据源,采用无线微波通信技术,构建秦皇岛海关集装箱远程监测系统项目。

      公司利用了清华大学核能技术设计研究院研制成功钴-60集装箱CT检测系统,有效地解决了集装箱检测中的难题。采用数字辐射成像技术的集装箱检测装备,是当今各国海关与安检部门打击走私和反恐怖的有力武器。

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海关1--

项目建设的主要内容:

采集钴-60集装箱CT检测数据;建设海关码头、检查站和海关机关管理部门的无线城域网。

将集装箱监测数据和相关文件实时传输到有关职能部门;以便相关部门及时掌握海关检查站集装箱检测结果及动态。

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