物聯網技術的智慧水利發展與創新思考

游旭晨

摘要：智慧水利建設已成為一項民生工程，對于促進水管理服務、水資源利用與保護、防洪減災的可持續發展具有重要意義。在此基礎上，有必要對智慧水利加強研究，有效地應用物聯網技術，促進智慧水利的蓬勃發展。本文分析了物聯網技術下智慧水利的特征和發展現狀，探討了物聯網技術下智慧水利的創新策略，以期為相關研究提供參考。

關鍵詞：物聯網技術;智慧水利;發展現狀;創新策略

隨著信息技術的飛速發展，建設智能化、集成化的水利系統已成為水利管理的共識。特別是河流水災的頻繁發生，暴露了傳統水利系統的種種弊端，傳統水利系統功能規劃缺乏統一性，信息通信使用方面仍存在很大的不足，使某些水利信息得不到有效利用。因此，利用物聯網技術發展智慧水利，對于水利事業的發展具有重要的現實意義。

一、物聯網技術下的智慧水利概述

智慧水利是指將感應器、傳感器設備安裝在水庫排水口和水源等部位，并將這些系統連接起來，在此基礎上建立一個“物聯網”，物聯網與互聯網的有機結合，將實現物理系統與生產活動的融合[1]。通過有效應用物聯網、云計算、互聯網、大數據等技術，將為優化水利信息化建設提供技術支撐，提高水利部門的管理質量和服務水平。

二、智慧水利特征分析

（一）實時感知信息

隨著水利工程的不斷發展，各種新舊管理問題相互交織，給水利發展帶來了巨大的挑戰，提高全面監測的水平，更加準確收集信息數據，是推動智慧水利發展的重要前提[2]。水利工程監測不僅依靠人工方式，而且還應結合物聯網和其他新興技術，實現實時感知信息。

（二）全面整合數據

在物聯網系統對水資源信息進行全面集成的基礎上，借助計算機網絡逐步整合現有的信息系統，實現水資源信息的共享。為了實現全面的互聯互通，需要將光纖技術、衛星通信技術、微波技術等先進技術融入。

（三）智慧創新應用

應用現代先進科技手段，建設智能化水利系統，科學調控水利工程，通過模擬預測有效識別服務對象，對突發狀況做到快速響應，提高水利系統服務功能，可實現計算存儲、遠程監控、災害管理等。

三、物聯網技術下的智慧水利發展現狀

（一）不斷完善基礎設施

智慧水利由我國從國外引進，在實際發展過程中根據現況情況進行了適當的調整。智慧水利建設是一項系統性長期工程，為了大力發展智慧水利，我國已經建立了大量的試點，經過一段時間的實踐相關基礎設施已不斷完善。

（二）不斷出臺政策規范

在國家信息化發展“十三五”規劃中，對智慧水利的發展指明了方向，并制定了相應的政策，盡可能為智慧水利的快速發展提供有力的政策支持[3]。

（三） 不斷加快信息化建設

信息化是智慧水利的發展核心，為促進水利工程的信息化建設，初步由水利信息基礎設施、信息保障和業務應用三部分組成的水利信息綜合體系，為快速發展智慧水利奠定了良好的基礎。

四、物聯網技術智慧水利的創新發展策略

（一）引入無線傳感器技術

無線傳感器可以有效解決物聯網系統中的感知問題，將物聯網作為一個巨大的網絡，所有的傳感器節點都緊密相連，每個傳感器節點都需要篩選信息，而不是隨機選擇[4]。在傳感器節點的選擇上，應充分考慮水利工程周圍的環境，確定每個傳感器節點的單跳和多跳連接方式，最終連接形成一張“網”，實現實時收集水利信息和管理網絡拓撲。

（二）引入射頻識別技術

射頻識別技術被認為是21世紀最有發展潛力的高新技術之一，射頻識別技術是（Radio Frequency Identification）指主要利用無線射頻讀寫射頻卡、電子標簽等記錄介質，實現非接觸雙向數據通信來進行數據交換和目標識別。如果在智慧水利系統中使用單一的無線傳感器，只能發揮感知功能，對大量信息的讀取會存在偏差。在此基礎上，引入射頻識別技術可以實現水質監測、水量分析、管理運營、視頻監控等，有利于提高智慧水利工程的管理質量。

（三）引入3S技術

“3S”指的是全球定位技術（GPS）、地理信息技術（GIS）、遙感技術（RS），是集空間信息的采集、處理、分析、管理和應用于一體的現代信息技術。3S技術在智慧水利中的應用，可以使水利系統成為一個整體，直接在一個層面上反映水利信息，并能對各種環境信息、空間信息進行及時、準確的處理。應用3S技術對水利工程進行監控，如果存在問題可以及時發現并有效解決。同時，根據相關信息的變化，可以預測洪澇災害或干旱災害，也可以對水質狀況進行監測。

（四） 引入MSTP技術

MSTP技術是指基于SDH的多業務傳輸平臺，可以同時實現多業務服務，包括接入TDM、ATM、以太網等，并提供統一的網絡管理多業務節點。將MSTP技術應用于智慧水利工程中，可以使數據更加準確可靠，實現全球范圍的電話、視頻會議等服務，可為水利工程監控提供有利條件。如果水利系統存在問題，可以利用MSTP技術將問題發送給專家，以得到解決方案。

五、結束語

綜上所述，在物聯網技術下的智慧水利工程項目具有良好的發展前景，目前智慧水利工程的基礎設施、相關政策規范、信息化建設正不斷完善。在新時期，創新發展智慧水利工程可以引入無線傳感器技術、射頻識別技術、3S技術和MSTP技術，使數據信息收集、處理、傳輸、應用得到全面的優化，從而推動智慧水利工程的可持續發展。

參考文獻：

[1]姜尚堃，許春萌.物聯網技術下的智慧水利現狀及發展策略[J].建筑工程技術與設計，2020，（21）：635.

[2]徐文輝，劉春林.新時代基于物聯網技術的智慧水利信息化系統研究[J].信息技術與信息化，2020，（4）：200-201.

[3]徐寶祥.基于物聯網技術的智慧水利系統[J].建筑工程技術與設計，2020，（6）：244.

[4]呂朝坤.物聯網技術下的智慧水利現狀及發展策略分析[J].低碳世界，2020，10（3）：212-213.

（作者單位：南水北調東線江蘇水源有限責任公司）