物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧水利發(fā)展與創(chuàng)新思考

游旭晨

摘要：智慧水利建設(shè)已成為一項(xiàng)民生工程，對(duì)于促進(jìn)水管理服務(wù)、水資源利用與保護(hù)、防洪減災(zāi)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。在此基礎(chǔ)上，有必要對(duì)智慧水利加強(qiáng)研究，有效地應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，促進(jìn)智慧水利的蓬勃發(fā)展。本文分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智慧水利的特征和發(fā)展現(xiàn)狀，探討了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智慧水利的創(chuàng)新策略，以期為相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智慧水利;發(fā)展現(xiàn)狀;創(chuàng)新策略

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，建設(shè)智能化、集成化的水利系統(tǒng)已成為水利管理的共識(shí)。特別是河流水災(zāi)的頻繁發(fā)生，暴露了傳統(tǒng)水利系統(tǒng)的種種弊端，傳統(tǒng)水利系統(tǒng)功能規(guī)劃缺乏統(tǒng)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(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展智慧水利，對(duì)于水利事業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智慧水利概述

智慧水利是指將感應(yīng)器、傳感器設(shè)備安裝在水庫排水口和水源等部位，并將這些系統(tǒng)連接起來，在此基礎(chǔ)上建立一個(gè)“物聯(lián)網(wǎng)”，物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合，將實(shí)現(xiàn)物理系統(tǒng)與生產(chǎn)活動(dòng)的融合[1]。通過有效應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，將為優(yōu)化水利信息化建設(shè)提供技術(shù)支撐，提高水利部門的管理質(zhì)量和服務(wù)水平。

二、智慧水利特征分析

（一）實(shí)時(shí)感知信息

隨著水利工程的不斷發(fā)展，各種新舊管理問題相互交織，給水利發(fā)展帶來了巨大的挑戰(zhàn)，提高全面監(jiān)測(cè)的水平，更加準(zhǔn)確收集信息數(shù)據(jù)，是推動(dòng)智慧水利發(fā)展的重要前提[2]。水利工程監(jiān)測(cè)不僅依靠人工方式，而且還應(yīng)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和其他新興技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)感知信息。

（二）全面整合數(shù)據(jù)

在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)水資源信息進(jìn)行全面集成的基礎(chǔ)上，借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)逐步整合現(xiàn)有的信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水資源信息的共享。為了實(shí)現(xiàn)全面的互聯(lián)互通，需要將光纖技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)、微波技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)融入。

（三）智慧創(chuàng)新應(yīng)用

應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)科技手段，建設(shè)智能化水利系統(tǒng)，科學(xué)調(diào)控水利工程，通過模擬預(yù)測(cè)有效識(shí)別服務(wù)對(duì)象，對(duì)突發(fā)狀況做到快速響應(yīng)，提高水利系統(tǒng)服務(wù)功能，可實(shí)現(xiàn)計(jì)算存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程監(jiān)控、災(zāi)害管理等。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智慧水利發(fā)展現(xiàn)狀

（一）不斷完善基礎(chǔ)設(shè)施

智慧水利由我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)，在實(shí)際發(fā)展過程中根據(jù)現(xiàn)況情況進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。智慧水利建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)性長(zhǎng)期工程，為了大力發(fā)展智慧水利，我國(guó)已經(jīng)建立了大量的試點(diǎn)，經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)踐相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施已不斷完善。

（二）不斷出臺(tái)政策規(guī)范

在國(guó)家信息化發(fā)展“十三五”規(guī)劃中，對(duì)智慧水利的發(fā)展指明了方向，并制定了相應(yīng)的政策，盡可能為智慧水利的快速發(fā)展提供有力的政策支持[3]。

（三） 不斷加快信息化建設(shè)

信息化是智慧水利的發(fā)展核心，為促進(jìn)水利工程的信息化建設(shè)，初步由水利信息基礎(chǔ)設(shè)施、信息保障和業(yè)務(wù)應(yīng)用三部分組成的水利信息綜合體系，為快速發(fā)展智慧水利奠定了良好的基礎(chǔ)。

四、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧水利的創(chuàng)新發(fā)展策略

（一）引入無線傳感器技術(shù)

無線傳感器可以有效解決物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的感知問題，將物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)，所有的傳感器節(jié)點(diǎn)都緊密相連，每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)都需要篩選信息，而不是隨機(jī)選擇[4]。在傳感器節(jié)點(diǎn)的選擇上，應(yīng)充分考慮水利工程周圍的環(huán)境，確定每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的單跳和多跳連接方式，最終連接形成一張“網(wǎng)”，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)收集水利信息和管理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

（二）引入射頻識(shí)別技術(shù)

射頻識(shí)別技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ母咝录夹g(shù)之一，射頻識(shí)別技術(shù)是（Radio Frequency Identification）指主要利用無線射頻讀寫射頻卡、電子標(biāo)簽等記錄介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)非接觸雙向數(shù)據(jù)通信來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和目標(biāo)識(shí)別。如果在智慧水利系統(tǒng)中使用單一的無線傳感器，只能發(fā)揮感知功能，對(duì)大量信息的讀取會(huì)存在偏差。在此基礎(chǔ)上，引入射頻識(shí)別技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)、水量分析、管理運(yùn)營(yíng)、視頻監(jiān)控等，有利于提高智慧水利工程的管理質(zhì)量。

（三）引入3S技術(shù)

“3S”指的是全球定位技術(shù)（GPS）、地理信息技術(shù)（GIS）、遙感技術(shù)（RS），是集空間信息的采集、處理、分析、管理和應(yīng)用于一體的現(xiàn)代信息技術(shù)。3S技術(shù)在智慧水利中的應(yīng)用，可以使水利系統(tǒng)成為一個(gè)整體，直接在一個(gè)層面上反映水利信息，并能對(duì)各種環(huán)境信息、空間信息進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的處理。應(yīng)用3S技術(shù)對(duì)水利工程進(jìn)行監(jiān)控，如果存在問題可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并有效解決。同時(shí)，根據(jù)相關(guān)信息的變化，可以預(yù)測(cè)洪澇災(zāi)害或干旱災(zāi)害，也可以對(duì)水質(zhì)狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（四） 引入MSTP技術(shù)

MSTP技術(shù)是指基于SDH的多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)服務(wù)，包括接入TDM、ATM、以太網(wǎng)等，并提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)。將MSTP技術(shù)應(yīng)用于智慧水利工程中，可以使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確可靠，實(shí)現(xiàn)全球范圍的電話、視頻會(huì)議等服務(wù)，可為水利工程監(jiān)控提供有利條件。如果水利系統(tǒng)存在問題，可以利用MSTP技術(shù)將問題發(fā)送給專家，以得到解決方案。

五、結(jié)束語

綜上所述，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智慧水利工程項(xiàng)目具有良好的發(fā)展前景，目前智慧水利工程的基礎(chǔ)設(shè)施、相關(guān)政策規(guī)范、信息化建設(shè)正不斷完善。在新時(shí)期，創(chuàng)新發(fā)展智慧水利工程可以引入無線傳感器技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、3S技術(shù)和MSTP技術(shù)，使數(shù)據(jù)信息收集、處理、傳輸、應(yīng)用得到全面的優(yōu)化，從而推動(dòng)智慧水利工程的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜尚堃，許春萌.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智慧水利現(xiàn)狀及發(fā)展策略[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020，（21）：635.

[2]徐文輝，劉春林.新時(shí)代基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧水利信息化系統(tǒng)研究[J].信息技術(shù)與信息化，2020，（4）：200-201.

[3]徐寶祥.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧水利系統(tǒng)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020，（6）：244.

[4]呂朝坤.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智慧水利現(xiàn)狀及發(fā)展策略分析[J].低碳世界，2020，10（3）：212-213.

（作者單位：南水北調(diào)東線江蘇水源有限責(zé)任公司）