行业痛点
INDUSTRY PAIN POINT
“千里之堤，溃于蚁穴”，蚁害对堤防工程的危害不容小窥。需要消除白蚁产生的堤防安全隐患，确保堤防工程安全有效运行、顺利度汛，对水库堤坝造成严重破坏。长期以来，水利工程白蚁防治主要采用人工挖巢、毒土灌浆、烟剂熏杀等方法，其中有些会产生较大的负面效应，如人工挖巢会影响坝体结构，造成水土流失；毒土灌浆会造成水体污染，破坏生态等。同时传统人工检查成本高、监测效率低、埋放后较难寻找等问题，运用远程自动化监测控制系统就能很好地解决这一行业痛点。
存在的问题
1）经费保障不足
防治工作缺乏稳定的专项资金渠道，经费缺口较大，仅能满足对部分水利工程进行白蚁等害堤动物排查和治理，或隔几年治理1次，难以持续性、常态化保障白蚁等害堤动物危害防治工作开展。部分地区害堤动物危害防治定额标准编制时间较早，定额较低，难以满足当前治理工作需要。
2）从业人员缺乏
近年来，基层在白蚁等害堤动物危害防治工作方面少有新进的专业技术人员，人才流失严重，防治人员年龄结构普遍老化，青黄不接。
3）监测能力较弱
目前，水利工程白蚁监测能力仍以毒土屏障法和人工监测法为主，与物联网结合的智能监测技术仍处于试验阶段。针对白蚁等害堤动物的监测手段缺乏新技术、新方法和新应用的支持，存在创新性研究不足的问题。
4）防治技术和能力水平较低
当前白蚁等害堤动物危害防治技术和能力水平不高，危害监测中信息化、网络化、智能化应用程度不足，难以及时准确发现并根治害堤动物对水利工程的危害。对白蚁、獾等害堤动物生活习性、活动特性、危害规律等了解不够深入，巢穴探测、危害监测等实用技术研发没有取得关键性突破，生物防治手段等开创性研究不足。
方案组成
SCHEME COMPOSITION
1. 技术原理
白蚁智能监测技术原理主要是根据白蚁喜食特性预制引诱触发条（饵料），白蚁受装置内饵料释放在土壤中的引诱物质吸引，将蚁路修筑至监测装置，通过预设的通道进入装置内取食，取食过程中会优先啃断引诱条，造成电子系统断路而触发报警。
白蚁可视化系统利用视频AI与生物传感技术实时掌握白蚁活动将智能化与自动化融入白蚁防治工作中，为解决白蚁危害问题提供了更前沿的解决方案还可通过温湿度以及时间线分布了解白蚁的生存环境和活跃时间，及早做出应对方案。可视化设备也提供了更直观的体验，解决了传统设备误报的问题，减少了人工成本，更高效的做到了白蚁的防与治。
白蚁智能监控系统有四项配套技术，包括软件基础核心技术、通信技术、封装技术以及低功耗技术。
1）软件基础核心技术
白蚁远程实时监控系统的核心技术为监测点状态显示及计算方法的发明与运用，监测点状态包括有蚁、无蚁、灭杀中、已灭杀、移位、离线、损毁七种，实现了白蚁监测点在物联网层面的直观展示和白蚁防治技术的动态痕迹化科学管理，是白蚁监测结果用于监测设备后续维护操作和层级监管的基础。
2）通信技术
白蚁远程实时监控系统解决了空对地信号采集难题，实现白蚁监测点各种状态信息的及时上传和通信的全天候稳定性。研究团队先后基于NB和CAT1两种通信技术打造公网信息传输系统，基于LoRa和4G两种通信技术打造自建基站的自主网信息传输系统。信号穿透性能得到提升，可以穿透2~3 cm的土层和积水。该技术对无人看管的江堤、海塘和山塘（小型水库）的监测防治具有重要的推广作用。
3）封装技术
涉电元件持续的IP68级防水防护是电器设备地下运用的必要条件，封装技术可减少因水、水汽进入电子元件带来的短路或电波影响，提高暴露在地下自然环境中各模块的防腐蚀能力，尽量避免各种元件非正常触发。白蚁远程实时监控系统涉电元件的防水由四道干燥和封装程序组成，能保证在夏季地表80°C高温和冬季北方－20°C低温条件下经受热胀冷缩和温度变化的长时间考验，并通过元件表面固化防腐延长设备和耗品的使用寿命。
4）低功耗技术
白蚁远程实时监控系统由低功耗电能管理技术及电源稳定安全管理技术构成，以实现白蚁监测持久性要求。目前公网通信技术运用中，监测仪电池实现了实用环境的3+1（年）；自主网通信技术运用中，监测仪电池实现了实用环境的4+1（年），并且电能耗尽前系统会提示更换电池。
2. 装置组成
白蚁智能监测系统的架构主要由前端诱集监测部分、中间传输存储部分和中心处理警示部分组成，具体架构可见图 ▼。
①前端诱集监测部分（1）：一般设置在白蚁危害区域，包括诱集检测单元（4）和监测单元（5）。前者主要利用诱饵引诱白蚁，并监测集群白蚁的干扰信号；后者主要对该信号进行传输和处理。
②中间传输存储部分（2）：主要用来连接前端诱集监测部分和中心处理警示部分，负责传输实地监测的干扰信号，并保存和备份相关的信号数据。
③中心处理警示部分（3）：是整个智能监测的终端系统，负责接收和转换干扰信号，及时预警集群白蚁的动态，提前采取相应防治措施。
适合水利工程监测系统的设备为白蚁智能监测装置和白蚁可视化监测装置。
▲ JMY-04白蚁智能监测装置配置示意图
本次使用的JMY-04系列白蚁智能监测装置在原有智能监测系统的基础上引入了防雷设备，以应对雷暴雨天气的影响；同时，蓄电池和太阳能电池板还极大地增强了电池续航能力以及监测系统的持久性。另外，系统采用感应环路通断技术和遥感GPS定位技术，不仅具备良好的防水性（IP68等级）和抗干扰性，还可以在后台卫星图上定位，自动监测。
▲ JMY-VIS白蚁可视化监测装置组成示意图
JMY-VIS智能白蚁可视化监测装置是集可视化与远程消杀于一体的白蚁监测防治系统。通过白蚁引诱技术、可视化采集、4G高速传输、AI智能识别等前沿科技手段，实现对白蚁的实时监测与精准消杀，利用大数据模型定位挖掘白蚁巢穴，对水库大坝等起到防护和消除隐患的作用。
诱集监测管外壳以圆筒状为主，管壁一般设有取食孔，便于管内检测棒（或饵剂）发挥效用以及工作人员的日常检查。不同的监测管产品主要在外壳容积和取食孔形状上有所差异，外形圆筒型，底部为圆锥形的监测管。
当监测云平台发现白蚁时，可直接点击远程投药功能，无需人工前往现场进行施药。避免因操作监测设备而惊扰白蚁的行为，从而使白蚁饵剂更好地发挥传播和灭杀功能。
3. 布设要求
依据以上技术规范文件，本方案制定了白蚁智能监测装置安装的基本布设要求：
（1）地表白蚁活动的监测可在蚁患区和蚁源区布设引诱桩（堆、坑、片）、诱集箱等监测装置，并符合下列规定：应根据蚁情合理布设装置数量。监测装置一般安装在大坝迎水坡、背水坡、坝脚及两岸山体或堤防堤身、护堤地等部位，引诱桩（堆、坑、片）安装间距一般为5～10m ，诱集箱安装间距一般为10～15m，安装两排及以上时，宜采用梅花型布置，布点示意图见图8；
（2）监测点的布置：坝体硬化部分厚度大于10cm时，可以不布置监测点；积水区域不宜布置监测点；监测点多排布置时，应梅花状（即错位）排列。
（3）水库堤坝顶部与迎水坡硬化，不适宜安装监测装置，因此选取背水坡安装监测装置。背水坡部分堤段发现白蚁危害痕迹，建议按照纵向间距为10m，横向间距5m，两行布置，相邻两行的白蚁监测点错位排列设置。
（4）根据水库白蚁防治记录，背水坡与周边山体交接处，包括两侧与坝脚的山体，白蚁活动较频繁，应加大监测力度，安装自动化监测装置。
（5）白蚁在分飞期存在趋光性，坝顶路灯及背水坡坝面字体易吸引白蚁，应安装自动化监测装置进行监测。
▲ 水利堤坝布设示意图
方案优势
PROGRAM ADVANTAGE
相比传统白蚁监测装置，白蚁智能监测系统大大减少了人工成本，提高了白蚁监测效率，具有实时监测、耗费人力少和灭蚁效率高的特点。白蚁智能监测系统在发现集群白蚁后，监测装置可监测白蚁异动电信号，经传输器将监测数据发送至平台进行报警，使相关人员及时采取预警防治措施，避免错过投放饵剂的最佳时间，便于更快速地灭杀白蚁，极大程度上提高了白蚁防治效率。
与传统的人工监测方法相比，白蚁智能监测应用具有以下几个优势：
1）实时性强：通过传感器采集的数据可以实现实时监测，及时发现白蚁的活动情况，达到精准监测、高效环保的目的，切实提高水利工程的安全监测能力。
2）自动化程度高：整个监测过程不需要人工干预，减少了人力成本和时间消耗，提高了水利工程的运行管理水平。
3）可扩展性强：可以根据实际需求增加或减少传感器数量和位置，灵活适应不同的监测场景，以达到全方位、全覆盖监测。
4）数据分析能力强：通过对大量数据的分析和挖掘，可以发现潜在的白蚁活动规律和趋势，为防治工作提供科学依据。
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