基于物联网技术的智慧水利系统研究

基于物联网技术的智慧水利系统研究

摘要：可持续发展已经成为现代社会发展的共识，不管是在何种资源的发展，可持续性的发展已经成为现代资源发展的趋势。伴随着现代化先进技术的进步，水利信息的可持续性发展也逐渐提上议程。本文通过基于物联网技术的智慧水利系统意蕴解读入手，构建该系统的设计框架，针对系统的实施提出相应的对策建议，以期促进物联网技术的智慧水利系统的长足进步。

关键词：物联网技术；智慧水利；意蕴；框架；实施

现阶段我国在水利信息化建设方面已经取得了一系列的成果，这些成果为水利信息化建设的进一步发展提供了基础，同时，水利信息化在发展过程中也存在着一些问题，如由于水利系统各个部门之间的沟通不畅造成的"信息孤岛"现象，因水利系统未形成统一的规划与设计，导致水利部门大量重复的工作，造成了资源的浪费，不利于水利系统效益最大化的发挥，限制了水利信息化应用的范围，影响了水利系统信息化的发展进程。因此，水利系统要对自身进行改进与完善，积极的与现代信息技术相结合，引入物联网技术，打造物联网技术的智慧水利系统，促进水利工程管理与效率的提高。

一、基于物联网技术的智慧水利系统的意蕴解读

基于物联网技术的智慧水利系统是将有关物联网的各项技术融合在一起，利用各种技术融合的整体功能构成一个完整的系统，以此发挥整个系统的最大化效用，这种系统的特征可分为四个方面，一是感知的及时性，利用先进智能设备的工作原理与传感器的运作过程，在系统中建立遍布整个水利系统的传感网，利用传感网的智能化功能对水情、水文等信息开展全面的检测、实时的测量与深入的分析；二是系统整合，利用计算机网络及通信网络的作用，将整个水利系统全部连接、融合在一起，对现有系统的基础设施进行充分的整合共享；三是应用创新，利用先进的科学技术与信息化平台，为不同的群体提供便捷且高效的服务支持与业务应用，不同的群体可以为个人、企业或者政府，先进的技术与信息化的平台能够促进水利信息系统的不断改进与完善；四是协调统一，智慧水利系统要利用综合管理信息的平促进系统各个关键子系统之间的运作，通过协调与调整它们之间的不同关系与功能，加强各个系统内部及各个系统之间的科学运行与状态维护。

二、基于物联网技术的智慧水利系统的框架构建

（一）基于物联网技术的智慧水利系统的设计思路

基于物联网技术的智慧水利系统的设计主要是针对水利信息的资源不充足、信息共享较为困难的问题，为促进信

息深加工能力的增强、提高应用服务的专业水平、围绕着"资源共享、系统融合"的中心构建全方位的水利综合信息管理平台，实现水利信息资源的科学管理与准确掌握。基于物联网技术的智慧水利系统的设计主要包括五个方面的内容，一是全方位多层面水利信息综合管理平台的构建，实现水利信息化的可持续发展；二是利用视频监控来对系统中的各个部分进行监测，利用信息监测对系统中的全部进行检查，视频监控与信息监测是主要的两种感知方式；三是三种信息技术基础设施的系统组合，这三种基础设施分别为通信系统、计算机网路系统与数据中心系统；四是自动化的信息采集、科学的决策支持、网络化的共享资源以及智能化的处理分析等四个方面的内容；五是加强先进科学技术的综合选用，如云计算技术、智能感知技术、MSTP技术等等。

（二）基于物联网技术的智慧水利系统的设计框架

从系统论的整体视角出发，基于国家电子政务技术的框架设计，引入物联网的各种前沿技术，促进物联网技术与水利业务的相互融合，实现水利系统的高效、安全运作，建立集保障环境、安全体系、技术标准、建设运行管理为一体的智慧系统（如图1）。

（三）基于物联网技术的智慧水利系统的设计内容

基于物联网技术的智慧水利系统主要是依据物联网的构建体系，从下而上分为感知层、传输层与应用层，通过安

全体系、技术标准与建设运行管理三个环节来为基于物联网技术的智慧水利系统提供可靠的保障环境。感知层包括五个部分，如采集视频信息、水质信息水土保持信息、水雨情信息及工程信息等，这些信息的采集能够实现系统中信息的全面整合；传输层主要是利用各种先进的信息技术，如MSTP、3G、云计算等，搭建业务信息的基础承载平台，以促进各种类型数据、图像、语音等内容的及时传输。其中，计算机网络包括内网与外网两个部分，通信系统包括光缆线路、综合网管系统、通信传输系统及程控交换系统等，数据中心则包括专业数据库、基础数据库、元数据库及数据库管理等部分；应用层是为智慧水利系统搭建综合信息管理的平台，增强十大业务系统的集成功能，十大业务系统主要为十大应用平台，如公众信息服务应用平台、水土管理与检查应用平台、水质监管与评估应用平台等，这些应用平台的主要功能在于实现不同资源之间的共享，促进资源的交互，并为智慧水利系统的应用提供技术、服务支持以及运行环境的管理。另外，安全体系、技术标准与建设运行管理构成了基于物联网技术的智慧水利系统的保障环境，为智慧水利系统的运作提供了可靠安全的保障。一方面制定和颁布水利行业的信息化标准，保证水利系统资源共享与系统融合等基本要求的实现；另一方面通过安全策略、安全标准、安全法规、安全基础设施、安全技术、安全管理及安全服务等一系列安全体系的构

建，确保水利信息化有序、健康发展的实现。

三、基于物联网技术的智慧水利系统的实施建议

基于物联网技术的智慧水利系统的实施需要形成以管理与服务需求为导向、以信息基础设施建设为重点、以系统全面融合、资源信息充分共享为信息化的统一构架，构建出一套能够覆盖全区域水利信息资源的水利综合信息的智慧水利系统与应用平台。首先，基于物联网技术的智慧水利系统的实施需要促进基础设施建设的加强，通过智能感知技术的利用，对信息采集站点的规模加大建设，实时监测水文、水质及水土保持等基础的信息，跟踪定位处理灾情发生的全过程，采用MSTP技术、3G技术等信息技术组建计算机网络与通信系统网络；加强云计算等技术的利用来促进水利综合数据中心的建设。其次，基于物联网技术的智慧水利系统的实施需要促进十大应用系统的开发，在充分调查研究的实际与分析业务需求的现实，基于水利综合数据中心，促进十大水利应用系统建设的重点开发；最后，基于物联网技术的智慧水利系统的实施需要促进综合管理信息平台的构建，依据水利应用系统加强水利综合信息管理平台的构建，逐渐实现物联网技术的智慧水利系统的目标。

四、结语

从水利信息化的系统视角出发，结合水利发展的实际情况，构建记忆物联网技术的智慧水利系统，重点强调协调统