基于多元物联感知的农业电-水资源协同管控技术与数据服务平台
发布时间: 2021-11-11
来源: 科技服务团
基本信息
项目针对华北地区地下水超采、生态环境恶化的问题,从农业生产物联终端、跨行业物联信息技术体系、能源服务云平台三方面开展了理论研究、技术攻关和示范应用,以电力技术为核心率先突破水利、农业多元复杂信息的融合难题,形成了“云边协同”的电、水、农资源信息物联管理模式,在河北地区72万眼农业机井推广应用,实现了能源、水资源的优化利用。
主要创新点包括:
(1)研制了首套农业电-水资源协同的多元智能物联感知终端,首创了基于边缘稀疏编码的终端轻量化边缘计算模型, 提出了多传感量接入动态协议转换方法,构建了网络制式自适应动态切换、动态电-水计量系数转换、插值墒情测算模型,多维数据通信、存储和计算开销降低了45%,填补了“电水共计”的技术空白,实现了农业灌溉多元信息融合感知和精准计量。
(2)开发云边协同的电力用户农业排灌用能管理系统,建立了基于对称加密算法的双向互动数据安全认证机制,创新了基于蜂巢结构动态算法的数据传输信道优化方法,解决了传输延时与丢包率高的难题,采集控制成功率提升12%,建成了多方用户安全互信、友好互动的良性机制。
(3)建成跨行业、跨省公司级的智慧绿色能源服务云平台,提出多元异构数据并行化排列熵特征提取算法,构建了电费电价机制与水权分配转换模型和多元化补偿价格交易的精准灌溉模型,推出了灌溉用水数据分析、精准灌溉指导等数据增值服务,累计提供数据1300余万条,TB级跨行业数据处理效率提升75%。
项目所研制的感知终端已通过中国电工仪器仪表质量监督检验中心、中国软件评测中心等国家权威机构检测,依托项目形成了国网公司《电力用户农排费控采集系统》标准。项目成果为河北出台水量精准计量及农业用水限额政策等相关细则办法提供了科技支撑,在河北省内多个地区得到推广,取得了显著的社会效益和经济效益。