水利信息化物联网技术论文范文

1基于物联网技术的水利信息化的主要内容

1.1水资源及水环境管理方面

主要把社会水循环过程作为主要监控对象，这个过程由“取水-输水-供水-用水-排水-回用”等环节构成。在监控时，通过监测点——包括取用水户、入河排污口、水源地、地下水监测井等，以及对线包括河流、水功能区等的信息，进而掌握面包括行政区、水资源分区以及地下水分区等的情况。接下来，通过把取用水户的取水和排水数据和行政分区的入境水量和出境水量数据以及地下水数据等进行互相校核，再加上数据信息（包括统计信息、监测信息、流域及区域水循环模型等）的互相校验，可以为实行“总量控制,定额管理”提供有力的支撑，进而实现水资源的科学、精细管理。应用物理网技术，有助于水利行业准确掌握水资源状况，并在此基础上实现社会水循环过程（包括取水-输水-供水-用水-排水-回用）和自然生态系统中的天然水循环过程（包括降雨-蒸散发-产汇流-入渗）之间的合理匹配，实现水资源的高效利用，并优化其配置以做到科学保护，实现经济、自然及社会的可持续、协调发展。

1.2防旱防风防汛决策管理方面

主要是分别针对这三类信息的采集系统（主要是工情信息采集系统、水雨情信息采集系统以及灾情信息采集系统）实现信息采集，网络、数据库将作统一建设。物联网技术应用于防旱防风防汛的预警，主要是以计算机网络、监测技术、信息处理及多媒体技术为支撑，在深入研究防汛抗旱监控特点的基础上，使流域内及相关地区的水情、工情、旱情、雨情、灾情等要素可以构成一体化数字集成平台、虚拟环境，可以做到在可视化条件下为预警提供决策支持，以增强决策的预见性和科学性。如在防洪预警预报中，主要包括两个系统：前端水雨情采集系统和预警信息系统。前端水雨情采集系统主要通过应用基于物联网M2M通信技术的无线RTU实时采集现场的水雨情信息，这些信息包括单位时间内的降雨强度和降雨量，河流水速，水库放闸水速、水量以及河流水库的水位等各种水文数据。然后通过GPRS/CDMA网络将这些信息传输到预警主控中心，以便为主控中心提供原始的水文数据。预警信息系统的设备主要包括喇叭、LED显示屏以及无线预警广播等设备。无线预警广播设备接收预警信息有三种通信方式：一，通过GPRS/CDMA网络保持与控制中心的链接，以实时侦听控制中心发出的预警通告；二，通过语音通道为紧急灾害情况提供直接的语音通告；三，通过短信通道控制中心及移动电话的终端，向预警广播设备及时预警信息。对于没有GSM/GPRS/CDMA网络的那些区域，预警信息则可以通过调频网络得以传到预警现场。

1.3在传统农业及灌溉方面

应用物联网技术实现对土壤养分以及水质的检测，以实现对水文环境及水生态的监控，以取得一定的经济效应。

2水利信息化中物联网技术的应用

物联网可以分为三个层次：一，传感网络层，以二维码、RFID、传感器为主，实现环境状态或对“物”的识别；二，传输网络层，通过现有的广电网、通信网、互联网或者下一代互联网（IPv6），实现数据传输和计算；三，应用网络层，就是输入输出控制终端，这些终端包括手机、电脑等终端。结合当前水利信息化建设中的现状，物联网技术常用的体系架构图主要分为传感网、传输网和应用网三个层次。这三个层次中，传感网主要运用各类传感设备对水文信息进行采集，包括对水质、雨量等信息的及时采集。传输网则是通过多种传输方式将在感应网中所感知到的数据传送到应用网中指定的信息系统。在应用网中，主要显示各级水利部门信息中心的各种信息。具体应用时，可以通过网络有机集成将3S技术中的相关部分共享，并加入三维可视化技术，以构成一个强大的技术体系，直观准确地对各种空间信息和环境信息进行快速、及时、准确的处理和更新，为防汛抗旱、水质监测与评价、水资源调度的管理决策以及水土保持的监测与管理等业务系统提供便利。3S技术即遥感技术、地理信息系统和全球定位系统的统称。在应用中，3S技术可利用遥感、卫星定位及空间地理信息和导航、通信网络等技术，对信息进行采集、分析和传输。

作者：姜杰单位：内蒙古河套灌区管理总局