關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與現(xiàn)代水利信息化關(guān)系的研究

胡俊鋒

摘 要 現(xiàn)如今，我國(guó)科技水平發(fā)展迅速，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中。水利信息化是指水利部門(mén)利用現(xiàn)代信息技術(shù)，對(duì)我國(guó)的水利資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)和利用，將現(xiàn)代化技術(shù)與水利工程結(jié)合起來(lái)，為我國(guó)水利資源信息的收集、處理、傳輸和利用提供了技術(shù)上的支持，促進(jìn)水利事業(yè)的發(fā)展。在本文中，筆者簡(jiǎn)要介紹物聯(lián)網(wǎng)的概念以及優(yōu)勢(shì)，并探討了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水利信息化中的應(yīng)用思路。

關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);現(xiàn)代水利;信息化關(guān)系;研究

引言

水利信息化中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：水資源及水環(huán)境管理、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)及澆灌、防風(fēng)防旱以及防汛預(yù)警決策處理。本文主要分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)目前的應(yīng)用狀況并且深入探討如何將其合理應(yīng)用到水利信息化中去。

1物聯(lián)網(wǎng)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)含義

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)，是通過(guò)傳感器、全球定位系統(tǒng)、射頻識(shí)別等高新技術(shù)與設(shè)備，對(duì)特定目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，并將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行整合分析，以此實(shí)現(xiàn)物體與物體之間通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行相互連接[1]。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)

物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了拓展和延伸，擴(kuò)展到了物品與物品之間的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物品與事件的智能識(shí)別和系統(tǒng)管理，有效提升了信息管理質(zhì)量與效率。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理，為決策與管理工作提供有力的數(shù)據(jù)支持。在實(shí)際應(yīng)用中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有全面感知、可靠傳輸和智能處理的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用效果良好。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與現(xiàn)代水利信息化關(guān)系

物聯(lián)網(wǎng)概念提出以來(lái)，通過(guò)在交通、物流、電力、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、城市管理等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)踐，形成了眾多理論成果，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

受物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用的啟發(fā)，結(jié)合水資源供需與配送具有物流的典型特征的特點(diǎn)。智慧水利也被稱(chēng)為智慧水網(wǎng)、水聯(lián)網(wǎng)等。但是，水流又不同于物流，傳統(tǒng)上對(duì)水流“場(chǎng)”和“質(zhì)”的雙重描述，使水聯(lián)網(wǎng)在研究和應(yīng)用上，與物聯(lián)網(wǎng)相比面臨著更加復(fù)雜和特殊的困難。智慧水利基于物聯(lián)網(wǎng)思想，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)水循環(huán)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)感知、過(guò)程跟蹤和動(dòng)態(tài)模擬，對(duì)市場(chǎng)水網(wǎng)和物理水網(wǎng)進(jìn)行信息融合和數(shù)據(jù)挖掘，實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置和智能監(jiān)管，從而提升水資源的優(yōu)化配置和智能監(jiān)管，從而提升水資源效能[2]。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水利信息化中的應(yīng)用

3.1 RFID技術(shù)

無(wú)線射頻識(shí)別即射頻識(shí)別技術(shù)（RadioFrequencyIdentifi-cation，RFID），是一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)無(wú)線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信，利用無(wú)線射頻方式對(duì)記錄媒體（電子標(biāo)簽或射頻卡）進(jìn)行讀寫(xiě)，從而達(dá)到識(shí)別目標(biāo)和數(shù)據(jù)交換的目的，其被認(rèn)為是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ男畔⒓夹g(shù)之一。

在水利系統(tǒng)中，如果僅僅只是利用傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行只能感知，對(duì)于很多基礎(chǔ)信息的了解就會(huì)出現(xiàn)偏差，所以需要將技術(shù)相結(jié)合。利用改技術(shù)對(duì)水雨情、水土保持、水質(zhì)監(jiān)控、工程運(yùn)行、工程安全、視頻監(jiān)視等，可以讓管理人員對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)有一個(gè)很好的認(rèn)識(shí)，并且可以系統(tǒng)地掌握當(dāng)?shù)氐乃?，采取一定的措施?/p>

3.2 基于云計(jì)算的模擬技術(shù)

當(dāng)前分布式模型等應(yīng)用廣泛的模型大多缺少對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的響應(yīng)，有的因?yàn)樗惴ㄔ驅(qū)е掠?jì)算耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，計(jì)算結(jié)果缺少時(shí)效性。這種方式下的模型計(jì)算難以為信息平臺(tái)快速方便地提供數(shù)據(jù)。

為解決這一問(wèn)題，需要將所獲取的大量數(shù)據(jù)與計(jì)算程序均在云端進(jìn)行，充分利用云計(jì)算的算力去完成傳統(tǒng)線下單臺(tái)計(jì)算機(jī)完成的工作。該部分技術(shù)難點(diǎn)在于將前期數(shù)據(jù)處理工作自動(dòng)化，并將已有模型輕量化：通過(guò)完善云端模型輸入輸出接口、輕量化已有模型算法或進(jìn)一步利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法替代已有算法等，實(shí)現(xiàn)基于云計(jì)算的模型計(jì)算功能。

3.3 信息決策支撐

信息決策支撐系統(tǒng)分為風(fēng)險(xiǎn)管理、應(yīng)急救援與指揮兩大模塊，分別可實(shí)現(xiàn)：對(duì)應(yīng)急監(jiān)測(cè)資源、應(yīng)急救援物資、應(yīng)急救援力量等資源的日常管理，同時(shí)使用空間技術(shù)及時(shí)掌握區(qū)域應(yīng)急資源的分布情況，為應(yīng)急救援資源優(yōu)化和合理調(diào)度提供技術(shù)支持;提供一個(gè)向?qū)降娘L(fēng)險(xiǎn)事件應(yīng)急處置流程，輔助操作人員完成事件接警、事件處理、事故報(bào)告等過(guò)程，為應(yīng)急處置和決策提供支持，為實(shí)現(xiàn)減災(zāi)興利的目標(biāo)提供信息化支撐。

3.4 實(shí)現(xiàn)信息資源共享

智慧水利信息平臺(tái)建設(shè)要在國(guó)家智慧水利建設(shè)政策方針的指導(dǎo)下，進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃、聯(lián)合建設(shè)。在水利信息云平臺(tái)中，通過(guò)整合創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用系統(tǒng)的資源，創(chuàng)建跨層級(jí)、跨領(lǐng)域服務(wù)和分級(jí)管理的水利信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)水利部門(mén)的信息資源共享，優(yōu)化水利工作的各項(xiàng)業(yè)務(wù)流程，促進(jìn)水利事業(yè)的快速發(fā)展。

3.5 水資源與水環(huán)境管理

利用物聯(lián)網(wǎng)建立水環(huán)境檢測(cè)功能，可對(duì)江湖河流等重點(diǎn)的水資源區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控檢測(cè)。在如今市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大環(huán)境下，許多地區(qū)為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)發(fā)展而犧牲了水環(huán)境，使得地區(qū)自然環(huán)境日益惡化，因此要對(duì)水資源、水環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，防止企業(yè)向河流、湖泊中排污，以免使得環(huán)境惡化;在各地的入河排污口加強(qiáng)自動(dòng)的監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)智能的檢測(cè)系統(tǒng)，排除水資源污染的情況，保護(hù)水環(huán)境的健康;利用智能計(jì)量功能，消除水資源的浪費(fèi)，其具體的工作過(guò)程是利用智能水表，采用特定的通信標(biāo)準(zhǔn)，配合一些其他的傳感器和無(wú)線網(wǎng)通信設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)管理者和取水單位的雙向信息傳遞，能夠以此準(zhǔn)確地感知該處水資源的消耗量，并且可以發(fā)現(xiàn)水資源的異常情況，極大程度上方便了管理者對(duì)水資源的管理;利用科學(xué)的水環(huán)境的智能檢查系統(tǒng)來(lái)掌握河流的水質(zhì)情況，通過(guò)遠(yuǎn)程的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理再計(jì)算，可全面了解水資源的水質(zhì)情況和供需情況，方便水資源的開(kāi)發(fā)、利用和保護(hù)[3]。

4結(jié)束語(yǔ)

水利建設(shè)對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)影響比較大，而且每一個(gè)地方的水利建設(shè)都有各自的特點(diǎn)，對(duì)于會(huì)澤縣來(lái)說(shuō)，當(dāng)?shù)丨h(huán)境對(duì)于水利建設(shè)的影響非常大。而且由于很多水利建設(shè)的位置并不是很好，如果需要人工進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，對(duì)于人身安全并沒(méi)有保障，所以需要利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，直接在網(wǎng)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本文主要通過(guò)分析智慧水利現(xiàn)狀，探討了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧水利中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 余麗華，修鏡洋.“互聯(lián)網(wǎng)+智慧水利”研究與實(shí)踐探討[C].探索“智慧水利”推動(dòng)科技創(chuàng)新.探索“智慧水利”推動(dòng)科技創(chuàng)新——2017（第五屆）中國(guó)水利信息化技術(shù)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(lián)網(wǎng)+”智慧水利的研究與應(yīng)用[J].通訊世界，2018（10）：280-281.

[3] 邱利民.“智慧水利”的發(fā)展和技術(shù)研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（15）：18-19.