[01721083]基于物联网的大型水资源在线监测与管理系统

项目合作单位经过三年的共同努力,发挥各自所长,按照任务合同书较好地完成预定任务,取得了基于物联网的水质信息的实时采集、传输、存储技术的突破,成功研发了水资源三维地理信息系统在线展示平台,首次在宁波地区实现了多个大型饮用水源地水质信息的在线监测与管理。 宁波大学项目组通过与德方专家的深入合作,解决了水质数据的实时采集和传输关键问题,实现了水质信息的自动获取、实时发布、动态展示、视频监测、水质数据处理分析和预测等功能;在低功耗无线水质传感器节点研制方面取得了突破,采用基于NXP JN5148无线微控制器模块的低功耗传感器节点,通过分布式动态组网,实现大范围、24小时不间断的监测;同时设计基于M35GSM具有定位功能的GPRS无线传感器节点,能够随时侦测到饮用水源的污染情况,适用于野外无公共网络、组网困难等恶劣环境下的监测,使水质监测和管理更为全面有效;研发了基于Google Earth的大型水资源三维展示平台;建立了水资源图像数据库,开发基于视频图像的水华监测技术和水质图像分析。在线监测的水质信息包括常规五参数、蓝藻、叶绿素、硝酸根、余氯等13种水质参数,监测范围覆盖宁波地区最主要的2个大型饮用水源（黄坛水库、白溪水库）和1个大型湖泊（东钱湖）。 理论研究方面,合作双方围绕无线传感器网络、多模态数据的融合技术、水质图像分析技术等展开研究。在深度学习、非监督学习、贝叶斯和谐度、层次聚类、特征学习、图像分割、图像分类等方面取得了成绩,发表SCI期刊论文4篇、EI期刊论文2篇、一级核心刊物论文5篇;专著1部;获国家发明专利授权4项,申请国家发明专利1项。 项目通过国际合作建立了与德方长期稳定的合作关系,引入了先进的水质传感器和水资源监测技术,并在此基础上形成了自主知识产权。项目研发的大型水资源在线监测与管理系统为水资源的科学管理与调度提供了一种全新手段,有力地推进了水资源保护,促进社会与环境的可持续和谐发展。