成果简介:
我国城市漏损总量约 100 亿方,直接经济损失 300 亿元以上(住建部官网数据);超过 25%的家庭存在表后漏水问题(威立雅水务公司数据);美国每年近 2%的家庭发生灾难性漏水事件(美国环保署官网数据)。建筑给水系统漏水、浪费用水及偷水问题涉及水资源浪费以及泡淹房屋、水连电 起火,甚至人员伤亡等次生灾害。目前国内市场基本全是水浸传感器类产品,该类产品的功能和效果非常有限;美国等极少数国家近两三年推出了 AIoT 类产品,提升了监控水资源浪费及防范次生灾害的效果,但相比我方独立自主开发的 AIoT 建筑节水安防系统仍存在几个关键技术短板,同时,AIoT 建筑节水安防系统通过扩展可应用于油气输运系统。AIoT 建筑节水安防系统涉及人工智能、物联网、大数据、云计算、节水、安防等技术和业务,关联数字城市、智慧城市、节水型城市建设、 “双碳”目标等,完全符合国家新基建战略,AIoT 类产品是未来发展趋势,其市场前景巨大,以我国为例,仅全国城镇商品住房数高达 4 亿,一户一表,单价 1000 元,仅国内城镇商品住房对应市场容量 4000 亿,还有宾馆、酒店、办公楼等公共建筑市场,以及消防管线、油气终端管线等市场,保守估计市场总体量超 1 万亿。
技术特点及技术指标:
独立自主开发的“AIoT 建筑节水安防系统”已成功入围水利部与教育部联合征集的 2020年度成熟适用水利科技成果推广运用清单。AIoT 建筑节水安防系统由物联网终端仪表、数据管理平台和手机 APP 三部分组成,关联人工智能、物联网、云计算、大数据、流体力学等技术,可在线管控建筑体内供水、供热、供气系统跑冒滴漏、浪费使用及偷盗事件, 可有效节约水和燃气资源,助力国 家早日实现“双碳”目标,同时可减少企业及家庭经济损失,防止漏水引发泡淹房屋、水连电起火等 次生灾害,有效保护家庭财产及人员安全,同时支持峰谷分时水价,实现削峰填谷,进一步提高供 水企业效益;增加水费网上缴纳功能,可扩展网络金融业务;进一步数据挖掘,可助力新冠肺炎疫 情防控,对接天网进行智慧社会治安等,具有良好的经济、环境和社会效益,相关技术已申请美国 专利 1 项,已授权国内发明专利 2 项,实用新型专利 3 项,软件著作权 3 项,在申请国内发明专利 1 项,技术世界领先,优于国内外同类产品(具体见国内外同类产品对比表)。
AIoT建筑节水安防系统采用云边端协同框架,将中心云、边缘服务器和 IoT 终端相互连接并合理分配算力和业务,可以充分发挥中心云规模化、边缘计算本地化与低成本 IoT 终端感知的各自优势,能够更好匹配各类应用场景,为客户提供最科学、最经济的解决方案。
应用领域:
助力国家“双碳”目标早日实现:AIoT 节能安防降碳系统兼具节水、节电、节气、安防、智慧等多元化功能,是减污降碳的有力工具,可助力国家早日实现“双碳”目标;
服务公共机构(酒店、高校、办公楼等):①公共场所浪费用水现象普遍且严重,在线识别浪费用水行为,减少浪费用水量;②在线检测漏水现象,节约水资源,防范漏水引发的泡淹房屋、水连 电起火,甚至人员触电伤亡等次生灾害;
服务水务企业:①提升企业的数字化和智慧化程度,提高企业工作效率;②降低漏损率,降低市政管网承压负荷和泵站机组工作负荷;③支持比阶梯水价更科学的峰谷分时水价,削峰填谷,进一步降低市政管网承压负荷和泵站机组工作负荷,提高企业经济效益。
服务家庭:①家庭供水管网埋设于墙壁内或地面下,漏水难以发现,马桶等器具漏水难以发觉,即使爆管跑水,因人员工作不在家也难以及时发现,在线检测漏水,节约水资源,防范漏水引发的泡淹房屋、水连电起火,甚至人员触电伤亡等次生灾害;②老龄化,生活快节奏致使忘关水龙头现象增加,家庭水漫金山,损失严重;③漏水跑水下渗,楼下受损更加严重,维修赔偿费高。
助力疫情防控:居民“聚集” 、“外出”和“返回”行为引发用水数据异常,比如家庭聚会,会增加用水量、用水频率等,基于用水数据,利用人工智能技术在线管控追踪流动人员,防范疫情传播,助力政府和社区科学精准防控。
服务房地产业:①一户一表,仪表数量即为住宅数量,精准掌控房屋数量;②基于用水数据分析房屋空置率;③基于用水数据分析房屋使用率,用水数据变化趋势代表城市人口流动趋势,即城 市发展趋势,指导房地产企业合理规划,避免过度开发或错失良机。
对接天网:①基于用水数据挖掘室内非法生产经营活动;②基于用水数据分析逃犯此时此刻是否隐藏室内,避免蹲点值守打草惊蛇和减轻民警工作压力。
平台经济:平台已搭建,更多价值可挖掘,扩围国家建设新基建,发展新动能。
投入需求:
投入小,无需大场地和高端设施。
AIoT 节能安防降碳系统由物联网终端仪表、数据管理平台和手机 APP 三部分组成,其中物联网终端仪表的主要构件均为普通器件,包括(脉冲)流量计、电动阀、压差开关等,市场均有售,而数据管理平台和手机 APP 的开发和运行可通过对接商务云平台或政府数据中心来降低成本。
专利授权及申请情况:
1 、美国专利:Leak detection device and method. (公开)
2、国家发明专利:一种流体漏失监控装置和监控方法(授权)
3、国家发明专利:一种流体流失监控装置和方法(授权)
4、国家发明专利:一种终端管网漏点分段式粗定位装置和定位方法(实审)
5 、实用新型专利:一种终端管网漏点分段式粗定位装置(授权)
6 、实用新型专利:一种流体漏失监控装置(授权)
7 、实用新型专利:一种流体流失监控装置(授权)
8、软件著作权:基于 Android 的供水终端管网漏失在线监控系统 V2.0(登记)
9、软件著作权:基于 Android 的供水终端管网漏失在线监控系统 V1.0(登记)
10、软件著作权:供水终端管网漏失监控网络系统 V1.0(登记)
成果受资助及获奖情况:
1、山东省重点研发计划,2015GSF116007,供水终端管网高灵敏度智能在线检漏技术研究及应用,2015-07 至 2016-12;
2、山东省重点研发计划,2017GSF216005 ,一次供水终端管网均压发电控漏综合技术研究及应用,2017-09 至 2019-12;
3、自主创新科研计划项目,推广建筑节水安防系统加快青岛智慧城市建设和推进碳达峰碳中和研究,2021-12 至 2022-03。
4、成功入围水利部与教育部联合征集的 2020 年度成熟适用水利科技成果推广运 用清单,2020。
技术成熟程度:☑形成样机
拟合作方式:☑技术许可 ☑作价入股 ☑合作开发