物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧水利發(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(xù)發(fā)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(lián)網(wǎng)技術，促進智慧水利的蓬勃發(fā)展。本文分析了物聯(lián)網(wǎng)技術下智慧水利的特征和發(fā)展現(xiàn)狀，探討了物聯(lián)網(wǎng)技術下智慧水利的創(chuàng)新策略，以期為相關研究提供參考。

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

隨著信息技術的飛速發(fā)展，建設智能化、集成化的水利系統(tǒng)已成為水利管理的共識。特別是河流水災的頻繁發(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)技術發(fā)展智慧水利，對于水利事業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

一、物聯(lián)網(wǎng)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(tǒng)連接起來，在此基礎上建立一個“物聯(lián)網(wǎng)”，物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的有機結合，將實現(xiàn)物理系統(tǒng)與生產(chǎn)活動的融合[1]。通過有效應用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術，將為優(yōu)化水利信息化建設提供技術支撐，提高水利部門的管理質(zhì)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(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)測的水平，更加準確收集信息數(shù)據(jù)，是推動智慧水利發(fā)展的重要前提[2]。水利工程監(jiān)測不僅依靠人工方式，而且還應結合物聯(lián)網(wǎng)和其他新興技術，實現(xiàn)實時感知信息。

（二）全面整合數(shù)據(jù)

在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對水資源信息進行全面集成的基礎上，借助計算機網(wǎng)絡逐步整合現(xiàn)有的信息系統(tǒng)，實現(xiàn)水資源信息的共享。為了實現(xiàn)全面的互聯(lián)互通，需要將光纖技術、衛(wèi)星通信技術、微波技術等先進技術融入。

（三）智慧創(chuàng)新應用

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

三、物聯(lián)網(wǎng)技術下的智慧水利發(fā)展現(xiàn)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(fā)展過程中根據(jù)現(xiàn)況情況進行了適當?shù)恼{(diào)整。智慧水利建設是一項系統(tǒng)性長期工程，為了大力發(fā)展智慧水利，我國已經(jīng)建立了大量的試點，經(jīng)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(guī)范

在國家信息化發(fā)展“十三五”規(guī)劃中，對智慧水利的發(fā)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(fā)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(fā)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(yè)務應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。

四、物聯(lián)網(wǎng)技術智慧水利的創(chuàng)新發(fā)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(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的感知問題，將物聯(lián)網(wǎng)作為一個巨大的網(wǎng)絡，所有的傳感器節(jié)點都緊密相連，每個傳感器節(jié)點都需要篩選信息，而不是隨機選擇[4]。在傳感器節(jié)點的選擇上，應充分考慮水利工程周圍的環(huán)境，確定每個傳感器節(jié)點的單跳和多跳連接方式，最終連接形成一張“網(wǎng)”，實現(xiàn)實時收集水利信息和管理網(wǎng)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(fā)展?jié)摿Φ母咝录夹g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(zhì)，實現(xiàn)非接觸雙向數(shù)據(jù)通信來進行數(shù)據(jù)交換和目標識別。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(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測、水量分析、管理運營、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

“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(xiàn)代信息技術。3S技術在智慧水利中的應用，可以使水利系統(tǒng)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(huán)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(jiān)控，如果存在問題可以及時發(fā)現(xiàn)并有效解決。同時，根據(jù)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(zhì)狀況進行監(jiān)測。

（四） 引入MSTP技術

MSTP技術是指基于SDH的多業(yè)務傳輸平臺，可以同時實現(xiàn)多業(yè)務服務，包括接入TDM、ATM、以太網(wǎng)等，并提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡管理多業(yè)務節(jié)點。將MSTP技術應用于智慧水利工程中，可以使數(shù)據(jù)更加準確可靠，實現(xiàn)全球范圍的電話、視頻會議等服務，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技術將問題發(fā)送給專家，以得到解決方案。

五、結束語

綜上所述，在物聯(lián)網(wǎng)技術下的智慧水利工程項目具有良好的發(fā)展前景，目前智慧水利工程的基礎設施、相關政策規(guī)范、信息化建設正不斷完善。在新時期，創(chuàng)新發(fā)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(shù)據(jù)信息收集、處理、傳輸、應用得到全面的優(yōu)化，從而推動智慧水利工程的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]姜尚堃，許春萌.物聯(lián)網(wǎng)技術下的智慧水利現(xiàn)狀及發(fā)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(lián)網(wǎng)技術的智慧水利信息化系統(tǒng)研究[J].信息技術與信息化，2020，（4）：200-201.

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

[4]呂朝坤.物聯(lián)網(wǎng)技術下的智慧水利現(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任公司）