水利信息化物聯網技術論文范文

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1基于物聯網技術的水利信息化的主要內容

1.1水資源及水環境管理方面

主要把社會水循環過程作為主要監控對象，這個過程由“取水-輸水-供水-用水-排水-回用”等環節構成。在監控時，通過監測點——包括取用水戶、入河排污口、水源地、地下水監測井等，以及對線包括河流、水功能區等的信息，進而掌握面包括行政區、水資源分區以及地下水分區等的情況。接下來，通過把取用水戶的取水和排水數據和行政分區的入境水量和出境水量數據以及地下水數據等進行互相校核，再加上數據信息（包括統計信息、監測信息、流域及區域水循環模型等）的互相校驗，可以為實行“總量控制,定額管理”提供有力的支撐，進而實現水資源的科學、精細管理。應用物理網技術，有助于水利行業準確掌握水資源狀況，并在此基礎上實現社會水循環過程（包括取水-輸水-供水-用水-排水-回用）和自然生態系統中的天然水循環過程（包括降雨-蒸散發-產匯流-入滲）之間的合理匹配，實現水資源的高效利用，并優化其配置以做到科學保護，實現經濟、自然及社會的可持續、協調發展。

1.2防旱防風防汛決策管理方面

主要是分別針對這三類信息的采集系統（主要是工情信息采集系統、水雨情信息采集系統以及災情信息采集系統）實現信息采集，網絡、數據庫將作統一建設。物聯網技術應用于防旱防風防汛的預警，主要是以計算機網絡、監測技術、信息處理及多媒體技術為支撐，在深入研究防汛抗旱監控特點的基礎上，使流域內及相關地區的水情、工情、旱情、雨情、災情等要素可以構成一體化數字集成平臺、虛擬環境，可以做到在可視化條件下為預警提供決策支持，以增強決策的預見性和科學性。如在防洪預警預報中，主要包括兩個系統：前端水雨情采集系統和預警信息系統。前端水雨情采集系統主要通過應用基于物聯網M2M通信技術的無線RTU實時采集現場的水雨情信息，這些信息包括單位時間內的降雨強度和降雨量，河流水速，水庫放閘水速、水量以及河流水庫的水位等各種水文數據。然后通過GPRS/CDMA網絡將這些信息傳輸到預警主控中心，以便為主控中心提供原始的水文數據。預警信息系統的設備主要包括喇叭、LED顯示屏以及無線預警廣播等設備。無線預警廣播設備接收預警信息有三種通信方式：一，通過GPRS/CDMA網絡保持與控制中心的鏈接，以實時偵聽控制中心發出的預警通告；二，通過語音通道為緊急災害情況提供直接的語音通告；三，通過短信通道控制中心及移動電話的終端，向預警廣播設備及時預警信息。對于沒有GSM/GPRS/CDMA網絡的那些區域，預警信息則可以通過調頻網絡得以傳到預警現場。

1.3在傳統農業及灌溉方面

應用物聯網技術實現對土壤養分以及水質的檢測，以實現對水文環境及水生態的監控，以取得一定的經濟效應。

2水利信息化中物聯網技術的應用

物聯網可以分為三個層次：一，傳感網絡層，以二維碼、RFID、傳感器為主，實現環境狀態或對“物”的識別；二，傳輸網絡層，通過現有的廣電網、通信網、互聯網或者下一代互聯網（IPv6），實現數據傳輸和計算；三，應用網絡層，就是輸入輸出控制終端，這些終端包括手機、電腦等終端。結合當前水利信息化建設中的現狀，物聯網技術常用的體系架構圖主要分為傳感網、傳輸網和應用網三個層次。這三個層次中，傳感網主要運用各類傳感設備對水文信息進行采集，包括對水質、雨量等信息的及時采集。傳輸網則是通過多種傳輸方式將在感應網中所感知到的數據傳送到應用網中指定的信息系統。在應用網中，主要顯示各級水利部門信息中心的各種信息。具體應用時，可以通過網絡有機集成將3S技術中的相關部分共享，并加入三維可視化技術，以構成一個強大的技術體系，直觀準確地對各種空間信息和環境信息進行快速、及時、準確的處理和更新，為防汛抗旱、水質監測與評價、水資源調度的管理決策以及水土保持的監測與管理等業務系統提供便利。3S技術即遙感技術、地理信息系統和全球定位系統的統稱。在應用中，3S技術可利用遙感、衛星定位及空間地理信息和導航、通信網絡等技術，對信息進行采集、分析和傳輸。

作者：姜杰單位：內蒙古河套灌區管理總局