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摘要:智慧水利建設已成为一项民生工程,对于促进水管理服务、水资源利用与保护、防洪减灾的可持续发展具有重要意义。在此基础上,有必要对智慧水利加强研究,有效地应用物联网技术,促进智慧水利的蓬勃发展。本文分析了物联网技术下智慧水利的特征和发展现状,探讨了物联网技术下智慧水利的创新策略,以期为相关研究提供参考。
关键词:物联网技术;智慧水利;发展现状;创新策略
随着信息技术的飞速发展,建设智能化、集成化的水利系统已成为水利管理的共识。特别是河流水灾的频繁发生,暴露了传统水利系统的种种弊端,传统水利系统功能规划缺乏统一性,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,利用物联网技术发展智慧水利,对于水利事业的发展具有重要的现实意义。
一、物联网技术下的智慧水利概述
智慧水利是指将感应器、传感器设备安装在水库排水口和水源等部位,并将这些系统连接起来,在此基础上建立一个“物联网”,物联网与互联网的有机结合,将实现物理系统与生产活动的融合[1]。通过有效应用物联网、云计算、互联网、大数据等技术,将为优化水利信息化建设提供技术支撑,提高水利部门的管理质量和服务水平。
二、智慧水利特征分析
(一)实时感知信息
随着水利工程的不断发展,各种新旧管理问题相互交织,给水利发展带来了巨大的挑战,提高全面监测的水平,更加准确收集信息数据,是推动智慧水利发展的重要前提[2]。水利工程监测不仅依靠人工方式,而且还应结合物联网和其他新兴技术,实现实时感知信息。
(二)全面整合数据
在物联网系统对水资源信息进行全面集成的基础上,借助计算机网络逐步整合现有的信息系统,实现水资源信息的共享。为了实现全面的互联互通,需要将光纤技术、卫星通信技术、微波技术等先进技术融入。
(三)智慧创新应用
应用现代先进科技手段,建设智能化水利系统,科学调控水利工程,通过模拟预测有效识别服务对象,对突发状况做到快速响应,提高水利系统服务功能,可实现计算存储、远程监控、灾害管理等。
三、物联网技术下的智慧水利发展现状
(一)不断完善基础设施
智慧水利由我国从国外引进,在实际发展过程中根据现况情况进行了适当的调整。智慧水利建设是一项系统性长期工程,为了大力发展智慧水利,我国已经建立了大量的试点,经过一段时间的实践相关基础设施已不断完善。
(二)不断出台政策规范
在国家信息化发展“十三五”规划中,对智慧水利的发展指明了方向,并制定了相应的政策,尽可能为智慧水利的快速发展提供有力的政策支持[3]。
(三) 不断加快信息化建设
信息化是智慧水利的发展核心,为促进水利工程的信息化建设,初步由水利信息基础设施、信息保障和业务应用三部分组成的水利信息综合体系,为快速发展智慧水利奠定了良好的基础。
四、物联网技术智慧水利的创新发展策略
(一)引入无线传感器技术
无线传感器可以有效解决物联网系统中的感知问题,将物联网作为一个巨大的网络,所有的传感器节点都紧密相连,每个传感器节点都需要筛选信息,而不是随机选择[4]。在传感器节点的选择上,应充分考虑水利工程周围的环境,确定每个传感器节点的单跳和多跳连接方式,最终连接形成一张“网”,实现实时收集水利信息和管理网络拓扑。
(二)引入射频识别技术
射频识别技术被认为是21世纪最有发展潜力的高新技术之一,射频识别技术是(Radio Frequency Identification)指主要利用无线射频读写射频卡、电子标签等记录介质,实现非接触双向数据通信来进行数据交换和目标识别。如果在智慧水利系统中使用单一的无线传感器,只能发挥感知功能,对大量信息的读取会存在偏差。在此基础上,引入射频识别技术可以实现水质监测、水量分析、管理运营、视频监控等,有利于提高智慧水利工程的管理质量。
(三)引入3S技术
“3S”指的是全球定位技术(GPS)、地理信息技术(GIS)、遥感技术(RS),是集空间信息的采集、处理、分析、管理和应用于一体的现代信息技术。3S技术在智慧水利中的应用,可以使水利系统成为一个整体,直接在一个层面上反映水利信息,并能对各种环境信息、空间信息进行及时、准确的处理。应用3S技术对水利工程进行监控,如果存在问题可以及时发现并有效解决。同时,根据相关信息的变化,可以预测洪涝灾害或干旱灾害,也可以对水质状况进行监测。
(四) 引入MSTP技术
MSTP技术是指基于SDH的多业务传输平台,可以同时实现多业务服务,包括接入TDM、ATM、以太网等,并提供统一的网络管理多业务节点。将MSTP技术应用于智慧水利工程中,可以使数据更加准确可靠,实现全球范围的电话、视频会议等服务,可为水利工程监控提供有利条件。如果水利系统存在问题,可以利用MSTP技术将问题发送给专家,以得到解决方案。
五、结束语
综上所述,在物联网技术下的智慧水利工程项目具有良好的发展前景,目前智慧水利工程的基础设施、相关政策规范、信息化建设正不断完善。在新时期,创新发展智慧水利工程可以引入无线传感器技术、射频识别技术、3S技术和MSTP技术,使数据信息收集、处理、传输、应用得到全面的优化,从而推动智慧水利工程的可持续发展。
参考文献:
[1]姜尚堃,许春萌.物联网技术下的智慧水利现状及发展策略[J].建筑工程技术与设计,2020,(21):635.
[2]徐文辉,刘春林.新时代基于物联网技术的智慧水利信息化系统研究[J].信息技术与信息化,2020,(4):200-201.
[3]徐宝祥.基于物联网技术的智慧水利系统[J].建筑工程技术与设计,2020,(6):244.
[4]吕朝坤.物联网技术下的智慧水利现状及发展策略分析[J].低碳世界,2020,10(3):212-213.
(作者单位:南水北调东线江苏水源有限责任公司)
关键词:物联网技术;智慧水利;发展现状;创新策略
随着信息技术的飞速发展,建设智能化、集成化的水利系统已成为水利管理的共识。特别是河流水灾的频繁发生,暴露了传统水利系统的种种弊端,传统水利系统功能规划缺乏统一性,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,利用物联网技术发展智慧水利,对于水利事业的发展具有重要的现实意义。
一、物联网技术下的智慧水利概述
智慧水利是指将感应器、传感器设备安装在水库排水口和水源等部位,并将这些系统连接起来,在此基础上建立一个“物联网”,物联网与互联网的有机结合,将实现物理系统与生产活动的融合[1]。通过有效应用物联网、云计算、互联网、大数据等技术,将为优化水利信息化建设提供技术支撑,提高水利部门的管理质量和服务水平。
二、智慧水利特征分析
(一)实时感知信息
随着水利工程的不断发展,各种新旧管理问题相互交织,给水利发展带来了巨大的挑战,提高全面监测的水平,更加准确收集信息数据,是推动智慧水利发展的重要前提[2]。水利工程监测不仅依靠人工方式,而且还应结合物联网和其他新兴技术,实现实时感知信息。
(二)全面整合数据
在物联网系统对水资源信息进行全面集成的基础上,借助计算机网络逐步整合现有的信息系统,实现水资源信息的共享。为了实现全面的互联互通,需要将光纤技术、卫星通信技术、微波技术等先进技术融入。
(三)智慧创新应用
应用现代先进科技手段,建设智能化水利系统,科学调控水利工程,通过模拟预测有效识别服务对象,对突发状况做到快速响应,提高水利系统服务功能,可实现计算存储、远程监控、灾害管理等。
三、物联网技术下的智慧水利发展现状
(一)不断完善基础设施
智慧水利由我国从国外引进,在实际发展过程中根据现况情况进行了适当的调整。智慧水利建设是一项系统性长期工程,为了大力发展智慧水利,我国已经建立了大量的试点,经过一段时间的实践相关基础设施已不断完善。
(二)不断出台政策规范
在国家信息化发展“十三五”规划中,对智慧水利的发展指明了方向,并制定了相应的政策,尽可能为智慧水利的快速发展提供有力的政策支持[3]。
(三) 不断加快信息化建设
信息化是智慧水利的发展核心,为促进水利工程的信息化建设,初步由水利信息基础设施、信息保障和业务应用三部分组成的水利信息综合体系,为快速发展智慧水利奠定了良好的基础。
四、物联网技术智慧水利的创新发展策略
(一)引入无线传感器技术
无线传感器可以有效解决物联网系统中的感知问题,将物联网作为一个巨大的网络,所有的传感器节点都紧密相连,每个传感器节点都需要筛选信息,而不是随机选择[4]。在传感器节点的选择上,应充分考虑水利工程周围的环境,确定每个传感器节点的单跳和多跳连接方式,最终连接形成一张“网”,实现实时收集水利信息和管理网络拓扑。
(二)引入射频识别技术
射频识别技术被认为是21世纪最有发展潜力的高新技术之一,射频识别技术是(Radio Frequency Identification)指主要利用无线射频读写射频卡、电子标签等记录介质,实现非接触双向数据通信来进行数据交换和目标识别。如果在智慧水利系统中使用单一的无线传感器,只能发挥感知功能,对大量信息的读取会存在偏差。在此基础上,引入射频识别技术可以实现水质监测、水量分析、管理运营、视频监控等,有利于提高智慧水利工程的管理质量。
(三)引入3S技术
“3S”指的是全球定位技术(GPS)、地理信息技术(GIS)、遥感技术(RS),是集空间信息的采集、处理、分析、管理和应用于一体的现代信息技术。3S技术在智慧水利中的应用,可以使水利系统成为一个整体,直接在一个层面上反映水利信息,并能对各种环境信息、空间信息进行及时、准确的处理。应用3S技术对水利工程进行监控,如果存在问题可以及时发现并有效解决。同时,根据相关信息的变化,可以预测洪涝灾害或干旱灾害,也可以对水质状况进行监测。
(四) 引入MSTP技术
MSTP技术是指基于SDH的多业务传输平台,可以同时实现多业务服务,包括接入TDM、ATM、以太网等,并提供统一的网络管理多业务节点。将MSTP技术应用于智慧水利工程中,可以使数据更加准确可靠,实现全球范围的电话、视频会议等服务,可为水利工程监控提供有利条件。如果水利系统存在问题,可以利用MSTP技术将问题发送给专家,以得到解决方案。
五、结束语
综上所述,在物联网技术下的智慧水利工程项目具有良好的发展前景,目前智慧水利工程的基础设施、相关政策规范、信息化建设正不断完善。在新时期,创新发展智慧水利工程可以引入无线传感器技术、射频识别技术、3S技术和MSTP技术,使数据信息收集、处理、传输、应用得到全面的优化,从而推动智慧水利工程的可持续发展。
参考文献:
[1]姜尚堃,许春萌.物联网技术下的智慧水利现状及发展策略[J].建筑工程技术与设计,2020,(21):635.
[2]徐文辉,刘春林.新时代基于物联网技术的智慧水利信息化系统研究[J].信息技术与信息化,2020,(4):200-201.
[3]徐宝祥.基于物联网技术的智慧水利系统[J].建筑工程技术与设计,2020,(6):244.
[4]吕朝坤.物联网技术下的智慧水利现状及发展策略分析[J].低碳世界,2020,10(3):212-213.
(作者单位:南水北调东线江苏水源有限责任公司)