胡俊鋒
摘 要 現如今,我國科技水平發展迅速,物聯網技術被廣泛應用在各個領域中。水利信息化是指水利部門利用現代信息技術,對我國的水利資源進行開發和利用,將現代化技術與水利工程結合起來,為我國水利資源信息的收集、處理、傳輸和利用提供了技術上的支持,促進水利事業的發展。在本文中,筆者簡要介紹物聯網的概念以及優勢,并探討了物聯網技術在水利信息化中的應用思路。
關鍵詞 物聯網技術;現代水利;信息化關系;研究
引言
水利信息化中物聯網技術的應用主要體現在以下三個方面:水資源及水環境管理、傳統農業及澆灌、防風防旱以及防汛預警決策處理。本文主要分析物聯網技術目前的應用狀況并且深入探討如何將其合理應用到水利信息化中去。
1物聯網
1.1 物聯網技術含義
物聯網技術是現代科學技術的重要組成部分。物聯網,是通過傳感器、全球定位系統、射頻識別等高新技術與設備,對特定目標進行監控,并將監控數據通過計算機與網絡技術進行整合分析,以此實現物體與物體之間通過互聯網進行相互連接[1]。
1.2 物聯網技術優勢
物聯網優勢是在互聯網的基礎上進行了拓展和延伸,擴展到了物品與物品之間的網絡應用,實現了對物品與事件的智能識別和系統管理,有效提升了信息管理質量與效率。同時,物聯網技術還可以對信息數據進行智能處理,為決策與管理工作提供有力的數據支持。在實際應用中,物聯網技術具有全面感知、可靠傳輸和智能處理的優勢,應用效果良好。
2物聯網技術與現代水利信息化關系
物聯網概念提出以來,通過在交通、物流、電力、醫療、農業、城市管理等領域的應用實踐,形成了眾多理論成果,產生了巨大的經濟社會效益。
受物聯網廣泛應用的啟發,結合水資源供需與配送具有物流的典型特征的特點。智慧水利也被稱為智慧水網、水聯網等。但是,水流又不同于物流,傳統上對水流“場”和“質”的雙重描述,使水聯網在研究和應用上,與物聯網相比面臨著更加復雜和特殊的困難。智慧水利基于物聯網思想,實現對整個水循環過程進行實時感知、過程跟蹤和動態模擬,對市場水網和物理水網進行信息融合和數據挖掘,實現水資源的優化配置和智能監管,從而提升水資源的優化配置和智能監管,從而提升水資源效能[2]。
3物聯網技術在水利信息化中的應用
3.1 RFID技術
無線射頻識別即射頻識別技術(RadioFrequencyIdentifi-cation,RFID),是一種自動識別技術,通過無線射頻方式進行非接觸雙向數據通信,利用無線射頻方式對記錄媒體(電子標簽或射頻卡)進行讀寫,從而達到識別目標和數據交換的目的,其被認為是21世紀最具發展潛力的信息技術之一。
在水利系統中,如果僅僅只是利用傳感器節點進行只能感知,對于很多基礎信息的了解就會出現偏差,所以需要將技術相結合。利用改技術對水雨情、水土保持、水質監控、工程運行、工程安全、視頻監視等,可以讓管理人員對于現場有一個很好的認識,并且可以系統地掌握當地的水情,采取一定的措施。
3.2 基于云計算的模擬技術
當前分布式模型等應用廣泛的模型大多缺少對實時數據的響應,有的因為算法原因導致計算耗時過長,計算結果缺少時效性。這種方式下的模型計算難以為信息平臺快速方便地提供數據。
為解決這一問題,需要將所獲取的大量數據與計算程序均在云端進行,充分利用云計算的算力去完成傳統線下單臺計算機完成的工作。該部分技術難點在于將前期數據處理工作自動化,并將已有模型輕量化:通過完善云端模型輸入輸出接口、輕量化已有模型算法或進一步利用卷積神經網絡等算法替代已有算法等,實現基于云計算的模型計算功能。
3.3 信息決策支撐
信息決策支撐系統分為風險管理、應急救援與指揮兩大模塊,分別可實現:對應急監測資源、應急救援物資、應急救援力量等資源的日常管理,同時使用空間技術及時掌握區域應急資源的分布情況,為應急救援資源優化和合理調度提供技術支持;提供一個向導式的風險事件應急處置流程,輔助操作人員完成事件接警、事件處理、事故報告等過程,為應急處置和決策提供支持,為實現減災興利的目標提供信息化支撐。
3.4 實現信息資源共享
智慧水利信息平臺建設要在國家智慧水利建設政策方針的指導下,進行統籌規劃、聯合建設。在水利信息云平臺中,通過整合創新基礎設施、應用系統的資源,創建跨層級、跨領域服務和分級管理的水利信息平臺,實現水利部門的信息資源共享,優化水利工作的各項業務流程,促進水利事業的快速發展。
3.5 水資源與水環境管理
利用物聯網建立水環境檢測功能,可對江湖河流等重點的水資源區域進行實時的監控檢測。在如今市場經濟快速發展的大環境下,許多地區為了實現工業發展而犧牲了水環境,使得地區自然環境日益惡化,因此要對水資源、水環境進行檢測,防止企業向河流、湖泊中排污,以免使得環境惡化;在各地的入河排污口加強自動的監控系統,通過智能的檢測系統,排除水資源污染的情況,保護水環境的健康;利用智能計量功能,消除水資源的浪費,其具體的工作過程是利用智能水表,采用特定的通信標準,配合一些其他的傳感器和無線網通信設備,實現了系統管理者和取水單位的雙向信息傳遞,能夠以此準確地感知該處水資源的消耗量,并且可以發現水資源的異常情況,極大程度上方便了管理者對水資源的管理;利用科學的水環境的智能檢查系統來掌握河流的水質情況,通過遠程的監控網絡系統,對收集到的數據進行分析處理再計算,可全面了解水資源的水質情況和供需情況,方便水資源的開發、利用和保護[3]。
4結束語
水利建設對于國家經濟影響比較大,而且每一個地方的水利建設都有各自的特點,對于會澤縣來說,當地環境對于水利建設的影響非常大。而且由于很多水利建設的位置并不是很好,如果需要人工進行數據采集,對于人身安全并沒有保障,所以需要利用物聯網技術,直接在網上對數據進行監測。本文主要通過分析智慧水利現狀,探討了物聯網技術在智慧水利中的應用。
參考文獻
[1] 余麗華,修鏡洋.“互聯網+智慧水利”研究與實踐探討[C].探索“智慧水利”推動科技創新.探索“智慧水利”推動科技創新——2017(第五屆)中國水利信息化技術論壇論文集.寧波:寧波弘泰水利信息科技有限公司,2017:5-9.
[2] 馬旺,江力,李姝倩.淺論“互聯網+”智慧水利的研究與應用[J].通訊世界,2018(10):280-281.
[3] 邱利民.“智慧水利”的發展和技術研究[J].中國新技術新產品,2018(15):18-19.