基于物聯網技術的智慧水利系統研究

李志杰 南京管科智能科技有限公司

關鍵字：智慧水利 物聯網 系統設計 關鍵技術

前言

作為一種新型的互聯技術，物聯網技術有助于實現各種事物之間的有效連接、數據交換、信息分享等功能，由此推動相關領域的信息化水平，進而提升該領域發展空間。該技術其涵蓋的技術內容豐富，包括當前的大數據、人工智能、信息技術、網絡技術以及通信技術等相關的高端技術。將物聯網技術應用于水利事業中，構建出新型的智慧水利系統對于當前的數理事業的發展有著很大的好處，其能夠做好MSTP、三維3S、云計算以及智能感知等相關技術的銜接，由此提升智慧水利的整體性能。為實現水利資源的高度整合和管理，能夠實現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

當前依托物聯網技術構建的水利系統，其主要的原理在于有效利用物聯網技術所涵蓋的優勢來實現對水利工程管理事務的有效對接，由此通過構建一個信息化的管理平臺來實現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域的傳感器設備構建數理信息數據分布網，依托通信傳輸實現數據的實時獲取，推動實時管理進程；（2）系統化處理，即依托信息網絡技術實現數理系統同物聯網技術的有效對接和融合，由此能夠將各個管理環節的進行統一化管理，提升管理效率。

2 基于物聯網技術的智慧水利系統基本框架構建

2.1 智慧水利系統設計思路

構建管理系統的首要工作就是確定設計思路，對此需要明確構建的目的。對于追智慧水利系統來說，其目的在于解決當前水利信息資源管理不足以及信息共享率低下的問題，構建能夠集防洪抗旱、決策管理、水質監測以及工程建設等環節于一體的綜合系統，由此提升各個環節管理的協作能力，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）五類技術運用：通信技術、MSTP 技術、三維3S 技術、云計算技術以及智能感知技術；（2）四種功能實現：實時數據信息獲取、數據分析處理、信息資源共享、管理決策制定等；（3）三個基礎整合：通信網絡、計算機網絡以及數據中心的整合；（4）兩種手段實施：信息檢測和視頻監控手段；（5）一大系統構建：構建多功能全方位多層次的水利信息管理平臺。

2.2 智慧水利系統設計框架

依托系統建設基本目標和思路，依托當前信息管理基本理念，有效實現物聯網技術的高度融合，由此實現高效智能、全方位、多維度的信息化系統構建，為實現數據信息的高精度有效率實施獲取，數據信息的科學處理、數據信息的高度共享以及為管理決策制定、實施提供依據。通過這一系統的構建能夠將現實的物理層面的事物轉化為數據進行集中管理，有助于降低管理的重復性、多尺度以及盲區等問題出現概率，由此推動我國的水利工程的發展。

2.3 智慧水利系統設計內容

對于該智慧水利系統來說，其主要依托物聯網技術框架為基礎框架，由此構建信息管理體系，其采用分層管理的方式，將物理管理內容轉化為數據信息進行管理，并通過可視化交互界面進行顯示，由此實現實時管理。對此該系統主要分為感知層、傳輸層以及應用層等三個垂直層次，依托對應安全管理體系、技術標準以及管理維護等三個主要環節進行構建。對于感知層來說，主要依托傳感器設備以及圖像采集設備等獲取對應的數信息和視頻信息，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，數據中心的作用在對傳輸的數據進行數據管理操作，而應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化。

3 基于物聯網技術的智慧水利系統所涉及關鍵技術

3.1 MSTP 技術

該技術是一種網絡傳輸技術，能夠為水利信息的傳輸提供保障。當前該技術對應的傳輸速率主要有2Mbps、10Mbps、100Mbps 以及1000Mbps 等幾類，因此可以根據實際情況進行選擇。當前該系統主要通過MSTP 技術進行有效組網，對于降低成本，提升系統可靠性和穩定性提供技術支持。

3.2 三維3S 技術

3S 技術實際是全球定位系統、地理信息管理系統以及遙感技術的綜合，其主要依托遙感技術、衛星導航以及空間地理信息等實現對數據信息的獲取、分析處理以及傳輸等操作，是一類系統化的高端技術。當前在智慧水利系統的構建中，采用3S 技術能夠很好地實現數據信息的獲取，從而能夠同物聯網技術的有效對接，實現功能完善的技術系統，能夠對實時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

云計算技術是基于互聯網的重要技術，依托云服務的模式、通過虛擬化操作和分布式處理以及寬帶網絡傳輸，實現數據的高效實時共享。其能夠依托一定的賬戶實現數據的隨時隨地的管理，提升水利數據信息的處理位置固定的限制，能夠對于突發情況進行及時管控，從推動整體管理局面的顯著改善。當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模的數據信息的高效管理，由此能夠推動水利工程相關數據的管理效率提升。

3.4 智能感知技術

智能感知技術就是依托各種不同類型的傳感器設備、視頻采集設備來獲取相應的數據，并通過強大的組網技術實現高效可靠的數據傳輸，為數據中心的數據處理、決策、管理提供基礎依據。當前對于采集數據的傳輸主要依托射頻器件進行無線傳輸，即構建的傳感其網絡為無線傳感器網絡，從而通過相應的協議和通信技術實現高效穩定連接，從而實現數據的有效傳輸，為后續的管理提供依據。

4 基于物聯網技術的智慧水利系統構建相關建議

4.1 加強基礎設施建設

對于構建的智慧水利系統來說，其本質目的在于為用戶提供優質的數據服務，由此可見其側重于服務過程。因此在這一系統的運營中，要重點把握管理與服務理念，結合相關需求來實現相關的工作內容的實施，由此能夠構建符合當前時代發展的水利工程信息管理的高度智能化信息系統。對于這一環節做好基礎設施建設則是首要內容，即依托智能感知技術、對基本的數據信息獲取站點進行升級改造，并做好監測內容的拓展，比如災情信息、水體環保等，并通過上述的四種關鍵技術以及通信技術來進行信息網絡的組件，并通過云計算技術實現數據信息的管理和共享。由此構建符合當前時代發展需求的重要信息管理系統，促進管理效率提升。

4.2 構建綜合型信息化管理系統平臺

構建綜合型信息化管理平臺是整個體系的建設的重點也是落腳點，完善的信息處理功能，綜合化的處理，能夠對各個管理環節進行有效整合，由此實現一體化管理局面的構建，對于提升管理效率和質量有著關鍵作用。當然綜合化系統也是實現水利管理資源的優化的必然要求，其能夠提升信息的共享效率，由此提升該智慧水利系統的構建價值。

5 結語

智慧水利系統是實現水利信息管理和共享的高度集成的信息化管理平臺，其構建主要依托了當前最為先進的物聯網技術為基礎框架來構建，并依托云計算技術來實現數據信息的管理和共享，同時依托智能感知技術和3S 技術來實現數據信息的精確獲取，依托MSTP技術來實現數據信息傳輸，由此實現完整系統的構建。本文對上述的技術環節進行了詳細闡述，由此促進水利事業的發展。