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智慧的水资源管理

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与世界上的其它水利机构一样,爱尔兰高威海湾是一个由许多互连部分组成的脆弱的生态系统。其健康状态和持续发展取决于对大量海洋数据的了解,在直到最近,这些数据才能够通过到海洋中而收集和分析。

2008年,IBM 与海洋研究所推出一项合作战略,帮助开发一个原型实时信息系统,用于监控高威海湾的污染水平和其它环境状况。当地机构已经受到了缺乏有用的水路数据的制约。关于海岸状况、水质、鱼群和洪水的现有数据分散在多个不同数据源,因此不容易获得。

SmartBay 项目由爱尔兰海洋研究所 (MII) 发起,旨在建立一个高威海湾新型环境技术的研究、测试和展示平台—为爱尔兰企业的商业化和新市场开发铺平道路。研究所与IBM 密切合作,开发了试验性质的信息系统,用于将环境数据馈送到数据仓库中,而在其中,这些数据以新的方式进行处理、分析与显示。这创建了一个解决方案,能够通过一个配备传感器的浮标与分析设备网络将大量原始数据转变为智能信息,然后将信息提供给海湾的相关方。

该项目是同类第一个使用大型数据收集与分布式智能系统解决水务机构面临的关键问题的项目。它为以更明智、更环保的方式管理高威海湾和全球其它水资源奠定了基础。

SmartBay 试验项目是 IBM 在2006年 10月为 IBM® InnovationJam® —IBM 的在线协同活动所产生的 10项新业务投资 1亿美元而推出的绿色创新计划的一部分。由于这些新的创新,例如先进的传感器网络、智能电表和分析,使得实时监测、测量和分析整个水利生态系统成为可能,因此,IBM 开始与全球各地的多个组织合作开展了大量与水利相关的新项目。

例如,在2007年,IBM 开始与 Beacon 研究院合作建立了基于技术的观测系统,通过传感器和机器人组成的一个集成网络观测纽约哈得逊河。在随后的一年,IBM 技术用于在荷兰构建了智慧的堤坝,可以监控不断变化的洪水形势,以应对关于该地区气候变化及其对低洼处沿海地区的影响的担忧。

到 2010,IBM 在世界范围内参与了多个创新的水资源管理项目—包括与大自然保护协会一同开发基于 Web 的工具用于河流盆地管理、使用先进的分析技术改进马萨诸塞州半岛水质和其它自然资源的 “Smart Cape Cod” 计划。

为了扩展世界不同地区的水资源管理能力,IBM 在 2008年在爱尔兰都柏林成立了水资源管理卓越中心,利用IBM的咨询、技术和研究能力,在智慧的蓄水区和海洋环境中应对该地区不同的环境挑战。该中心最初的一个项目是与海洋研究所多年合作开展的 SmartBay 项目。

试验项目的概念非常简单:在海湾采用一系列装配射频技术的“智能浮标”,并配备了传感器,用于收集海洋状况、天气和水质数据。浮标上装配了能够测量多种参数的传感器,包括盐度、温度、波浪能、潮汐和海湾内多种生物体的行为,包括鱼类和植物。更聪明的流计算软件—叫做 IBM InfoSphere™ Streams—也用于分析来自海洋哺乳动物的复杂声音数据流。然后,研究人员和研究机构可以通过基于云的信息门户,直接从实时传感器数据仓库中访问这些数据。

在高威海湾这样的封闭水域,污染物遗撒等危险比开阔海面产生危险的速度更快;因此,科学家和环保机构需要快速访问和解读海湾信息,并且立即对任何危险信号做出响应。2008年 7月 14日,当第一组先进的装载传感器的黄色浮标部署到高威海湾时,研究人员能够二十四小时不间断地监测多种海洋状况,并且快速响应海湾的关键挑战。

新系统很容易将来自传感器的数据与其它在线数据库(例如地理空间信息)结合在一起,因此,这项技术的新用途开始出现。研究人员、旅游机构主管、港口管理官员、渔民和其它人加入了头脑风暴过程,而且 SmartBay 最初的愿景很快超越了最初的目标,即用于测试环境监控技术的平台。

例如,气候研究人员可以使用陆地上的传感器和海湾中的传感器,了解气-海界面的二氧化碳交换。海洋生物学家可以使用海湾中部署的声波传感器评估海洋哺乳动物数量。替代能源开发机构可以访问实时的波浪数据,并利用这些数据确定波浪能发电机原型的效力。SmartBay 试验项目的第一阶段于 2009年完成,为监测水资源状况提供了许多可能性,提供了污染预警系统,可用于研究鱼类和贝类,预测有害的海藻开花,监测海洋能源的波浪特征,使工程公司能够测试可持续能源发电机,甚至测试全球气候变化的长期影响。

2010年,爱尔兰政府宣布大力投资扩展试验工作,通过与学术、行业和政府机构密切合作而将 SmartBay 建成全国共享海洋研究、测试和展示平台。

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