服务导向之自动测报建置维运与机器学习应用-农田水利入口网.pdfVIP

服務導向之自動測報建 置維運與機器學習應用 陳建國2016-12-01 桃園農田水利會 簡報大綱 •系統架構確認期 1985~2004年--從桃園大圳幹線主動式水文監控(WEB-APPLICATION) 系統架構,探討動態灌溉管理之實施 •進階應用探討及維運調整期 2005~2014年--人工智慧模型應用於水文監控系統與監測網路之佈建 •服務導向建置維運及機器學習應用期 2015年起 系統架構確認期(1985~2004年) 桃園農田水利會自民國75年起即規劃桃園大圳幹線灌溉管理自動化工程, 完成全 線13條支線及大圳水位自動遙測暨語音測報系統,且該系統於91年起經自行發展 擴充為網際網路(Internet)架構。 系統架構確認期(1985~2004年) 系統架構確認期(1985~2004年) 以VB6.0 開發電腦水文監測系統 系統架構確認期(1985~2004年) • 現場設備，網路，電力由廠商維運。 • 前端網頁及資料庫(MDB)水利會自行開發。 系統架構確認期(1985~2004年) 主動監測簡訊傳輸手機上網瀏覽 進階應用探討及維運調整期(2005~2014年)  善用區域灌溉特色 本地區水資源有限 ，工業快速發展 ，工業用水需求大幅增 加 ，農業水資源經常被要求臨時移用 ，今後恐將成為常態 ， 如何適時開發新水源 ，有效利用調配現有水資源 ，均為當 前不可迴避的水資源課題 。因此如何加強運用本地區之灌 溉系統特色 ，結合目前之監控設備提高降雨逕流之利用率 ， 將可為本地區提供新的水源 。  人工智慧 所謂人工智慧，是以電腦科學、生物學、心理學、語言學、 數學、工程學為基礎的科學，將人類智能加以電腦化，使 電腦具有思考、學習及解決問題的能力；本會利用人工智 慧中之類神經網路演算法推估桃園大圳降雨入流量，結合 目前之水文監控系統，充份利用現有桃園大圳渠道之安全 輸水容量及本灌區之埤塘 ，建立一桃園地區之雨水收集系 統架構。 模式應用 桃園農田水利會所轄灌溉面積為24,749公頃，共有貯水池284 口 ，總蓄水 量為4,960萬立方公尺，有效蓄水量為4,631萬立方公尺。 模式應用 桃園大圳流入工概述 桃園大圳之主要降雨逕流入流區段主要集中於四號隧道 出口起18k+011至新屋鄉埔頂村光復圳取入口處 43k+387止，共計20處流入工 。早年該等流入工係提 供石門水利會灌區(八德，中壢，楊梅等地)之農田排水 或灌溉餘水之用，近年來因人口增加社區發展，流入工 之上游水路已成為區域排水之用；平時之入流量甚小， 惟如發生降雨情形或颱風豪雨時則帶來大量逕流，因該 流入工等係配合地形所設廣納地區性之逕流集水，故無 法設置閘門控制，除造成灌溉管理之不確定因素外，當 降雨強度超過50mm/hr時更需立刻開啟排水閘門，否 則大圳將有溢堤之危險 。 模式應用 本研究將所得模式應用於桃園農田水 利會水文監控系統，首先將傳入監控 系統中之即時水文資料中篩選出模式 所需參數，然後透過所開發之預測水 位軟體元件將輸出資料併同其它水文 資料於Web-Service發佈於網際網路。 模式應用 模式應用 預測簡訊 此元件配合開發預測水 位軟體元件所寫入資料 庫之即時資訊，在預測 下30分鐘入流量達 0.5c.m.s時，以行動簡 訊方式同步即時發送所 屬區段管理人員、站長， 系統所預測之下30分鐘 及下60分鐘入流量，就 需水埤塘開啟閘門加強 進水。 監測點之佈建 目前水利會監控點的資料傳輸約 可分為水文、氣象、水質及影像