基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧水利系統(tǒng)研究

李志杰 南京管科智能科技有限公司

關(guān)鍵字：智慧水利 物聯(lián)網(wǎng) 系統(tǒng)設(shè)計 關(guān)鍵技術(shù)

前言

作為一種新型的互聯(lián)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有助于實現(xiàn)各種事物之間的有效連接、數(shù)據(jù)交換、信息分享等功能，由此推動相關(guān)領(lǐng)域的信息化水平，進而提升該領(lǐng)域發(fā)展空間。該技術(shù)其涵蓋的技術(shù)內(nèi)容豐富，包括當(dāng)前的大數(shù)據(jù)、人工智能、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信技術(shù)等相關(guān)的高端技術(shù)。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于水利事業(yè)中，構(gòu)建出新型的智慧水利系統(tǒng)對于當(dāng)前的數(shù)理事業(yè)的發(fā)展有著很大的好處，其能夠做好MSTP、三維3S、云計算以及智能感知等相關(guān)技術(shù)的銜接，由此提升智慧水利的整體性能。為實現(xiàn)水利資源的高度整合和管理，能夠?qū)崿F(xiàn)水利信息的精確獲取和高度共享，提升水利工程管理效率。

1 智慧水利基本特征

當(dāng)前依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的水利系統(tǒng)，其主要的原理在于有效利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所涵蓋的優(yōu)勢來實現(xiàn)對水利工程管理事務(wù)的有效對接，由此通過構(gòu)建一個信息化的管理平臺來實現(xiàn)水利信息的高效共享，推動整體水利工程管理效率的提升。對于這一系統(tǒng)來說，其主要具備如下幾個特征，即：（1）感知實時化，即其通過分布于管理區(qū)域的傳感器設(shè)備構(gòu)建數(shù)理信息數(shù)據(jù)分布網(wǎng)，依托通信傳輸實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時獲取，推動實時管理進程；（2）系統(tǒng)化處理，即依托信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)數(shù)理系統(tǒng)同物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效對接和融合，由此能夠?qū)⒏鱾€管理環(huán)節(jié)的進行統(tǒng)一化管理，提升管理效率。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧水利系統(tǒng)基本框架構(gòu)建

2.1 智慧水利系統(tǒng)設(shè)計思路

構(gòu)建管理系統(tǒng)的首要工作就是確定設(shè)計思路，對此需要明確構(gòu)建的目的。對于追智慧水利系統(tǒng)來說，其目的在于解決當(dāng)前水利信息資源管理不足以及信息共享率低下的問題，構(gòu)建能夠集防洪抗旱、決策管理、水質(zhì)監(jiān)測以及工程建設(shè)等環(huán)節(jié)于一體的綜合系統(tǒng)，由此提升各個環(huán)節(jié)管理的協(xié)作能力，推動水利工程管理效率提升。對此其主要涵蓋如下思路體系，即：（1）五類技術(shù)運用：通信技術(shù)、MSTP 技術(shù)、三維3S 技術(shù)、云計算技術(shù)以及智能感知技術(shù)；（2）四種功能實現(xiàn)：實時數(shù)據(jù)信息獲取、數(shù)據(jù)分析處理、信息資源共享、管理決策制定等；（3）三個基礎(chǔ)整合：通信網(wǎng)絡(luò)、計算機網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)據(jù)中心的整合；（4）兩種手段實施：信息檢測和視頻監(jiān)控手段；（5）一大系統(tǒng)構(gòu)建：構(gòu)建多功能全方位多層次的水利信息管理平臺。

2.2 智慧水利系統(tǒng)設(shè)計框架

依托系統(tǒng)建設(shè)基本目標(biāo)和思路，依托當(dāng)前信息管理基本理念，有效實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高度融合，由此實現(xiàn)高效智能、全方位、多維度的信息化系統(tǒng)構(gòu)建，為實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的高精度有效率實施獲取，數(shù)據(jù)信息的科學(xué)處理、數(shù)據(jù)信息的高度共享以及為管理決策制定、實施提供依據(jù)。通過這一系統(tǒng)的構(gòu)建能夠?qū)F(xiàn)實的物理層面的事物轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)進行集中管理，有助于降低管理的重復(fù)性、多尺度以及盲區(qū)等問題出現(xiàn)概率，由此推動我國的水利工程的發(fā)展。

2.3 智慧水利系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容

對于該智慧水利系統(tǒng)來說，其主要依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架為基礎(chǔ)框架，由此構(gòu)建信息管理體系，其采用分層管理的方式，將物理管理內(nèi)容轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息進行管理，并通過可視化交互界面進行顯示，由此實現(xiàn)實時管理。對此該系統(tǒng)主要分為感知層、傳輸層以及應(yīng)用層等三個垂直層次，依托對應(yīng)安全管理體系、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及管理維護等三個主要環(huán)節(jié)進行構(gòu)建。對于感知層來說，主要依托傳感器設(shè)備以及圖像采集設(shè)備等獲取對應(yīng)的數(shù)信息和視頻信息，并通過一定的處理進行傳輸，并早處理中心進行裁決；傳輸層則作用在于為上述信息的傳輸提供可靠通道，數(shù)據(jù)中心的作用在對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)管理操作，而應(yīng)用層則是能夠被操作的可視化交互界面，由此提升整體整體的管理局面的優(yōu)化。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧水利系統(tǒng)所涉及關(guān)鍵技術(shù)

3.1 MSTP 技術(shù)

該技術(shù)是一種網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，能夠為水利信息的傳輸提供保障。當(dāng)前該技術(shù)對應(yīng)的傳輸速率主要有2Mbps、10Mbps、100Mbps 以及1000Mbps 等幾類，因此可以根據(jù)實際情況進行選擇。當(dāng)前該系統(tǒng)主要通過MSTP 技術(shù)進行有效組網(wǎng)，對于降低成本，提升系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性提供技術(shù)支持。

3.2 三維3S 技術(shù)

3S 技術(shù)實際是全球定位系統(tǒng)、地理信息管理系統(tǒng)以及遙感技術(shù)的綜合，其主要依托遙感技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航以及空間地理信息等實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的獲取、分析處理以及傳輸?shù)炔僮鳎且活愊到y(tǒng)化的高端技術(shù)。當(dāng)前在智慧水利系統(tǒng)的構(gòu)建中，采用3S 技術(shù)能夠很好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的獲取，從而能夠同物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效對接，實現(xiàn)功能完善的技術(shù)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r化的信息進行有效的共享，推動水利工程的管理效率提升。

3.3 云計算技術(shù)

云計算技術(shù)是基于互聯(lián)網(wǎng)的重要技術(shù)，依托云服務(wù)的模式、通過虛擬化操作和分布式處理以及寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效實時共享。其能夠依托一定的賬戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)的隨時隨地的管理，提升水利數(shù)據(jù)信息的處理位置固定的限制，能夠?qū)τ谕话l(fā)情況進行及時管控，從推動整體管理局面的顯著改善。當(dāng)前云計算由于其具備的強大資源管理能力，能夠在實際的工作中促進大規(guī)模的數(shù)據(jù)信息的高效管理，由此能夠推動水利工程相關(guān)數(shù)據(jù)的管理效率提升。

3.4 智能感知技術(shù)

智能感知技術(shù)就是依托各種不同類型的傳感器設(shè)備、視頻采集設(shè)備來獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并通過強大的組網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)高效可靠的數(shù)據(jù)傳輸，為數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)處理、決策、管理提供基礎(chǔ)依據(jù)。當(dāng)前對于采集數(shù)據(jù)的傳輸主要依托射頻器件進行無線傳輸，即構(gòu)建的傳感其網(wǎng)絡(luò)為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，從而通過相應(yīng)的協(xié)議和通信技術(shù)實現(xiàn)高效穩(wěn)定連接，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效傳輸，為后續(xù)的管理提供依據(jù)。

4 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧水利系統(tǒng)構(gòu)建相關(guān)建議

4.1 加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

對于構(gòu)建的智慧水利系統(tǒng)來說，其本質(zhì)目的在于為用戶提供優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)服務(wù)，由此可見其側(cè)重于服務(wù)過程。因此在這一系統(tǒng)的運營中，要重點把握管理與服務(wù)理念，結(jié)合相關(guān)需求來實現(xiàn)相關(guān)的工作內(nèi)容的實施，由此能夠構(gòu)建符合當(dāng)前時代發(fā)展的水利工程信息管理的高度智能化信息系統(tǒng)。對于這一環(huán)節(jié)做好基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)則是首要內(nèi)容，即依托智能感知技術(shù)、對基本的數(shù)據(jù)信息獲取站點進行升級改造，并做好監(jiān)測內(nèi)容的拓展，比如災(zāi)情信息、水體環(huán)保等，并通過上述的四種關(guān)鍵技術(shù)以及通信技術(shù)來進行信息網(wǎng)絡(luò)的組件，并通過云計算技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的管理和共享。由此構(gòu)建符合當(dāng)前時代發(fā)展需求的重要信息管理系統(tǒng)，促進管理效率提升。

4.2 構(gòu)建綜合型信息化管理系統(tǒng)平臺

構(gòu)建綜合型信息化管理平臺是整個體系的建設(shè)的重點也是落腳點，完善的信息處理功能，綜合化的處理，能夠?qū)Ω鱾€管理環(huán)節(jié)進行有效整合，由此實現(xiàn)一體化管理局面的構(gòu)建，對于提升管理效率和質(zhì)量有著關(guān)鍵作用。當(dāng)然綜合化系統(tǒng)也是實現(xiàn)水利管理資源的優(yōu)化的必然要求，其能夠提升信息的共享效率，由此提升該智慧水利系統(tǒng)的構(gòu)建價值。

5 結(jié)語

智慧水利系統(tǒng)是實現(xiàn)水利信息管理和共享的高度集成的信息化管理平臺，其構(gòu)建主要依托了當(dāng)前最為先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)框架來構(gòu)建，并依托云計算技術(shù)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的管理和共享，同時依托智能感知技術(shù)和3S 技術(shù)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的精確獲取，依托MSTP技術(shù)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息傳輸，由此實現(xiàn)完整系統(tǒng)的構(gòu)建。本文對上述的技術(shù)環(huán)節(jié)進行了詳細(xì)闡述，由此促進水利事業(yè)的發(fā)展。