水文監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)中淺談物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

水文監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)中淺談物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告關(guān)鍵詞：水文監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng);物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);應(yīng)用;探究

引言：

在解決水資源的開(kāi)發(fā)利用，以及水資源的管理和保護(hù)等問(wèn)題上，水文監(jiān)測(cè)可以為水利監(jiān)測(cè)部門(mén)提供第一時(shí)間、更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。而我國(guó)有一些地區(qū)水資源是十分匱乏的，如果只是靠人力去監(jiān)測(cè)不僅會(huì)因?yàn)榄h(huán)境地理位置等因素給監(jiān)測(cè)工作增加難度，另一個(gè)方面也會(huì)因?yàn)槿斯さ恼`差而降低所得信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對(duì)于那些地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水文監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用具有很大的意義。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)近幾年不斷的進(jìn)步、發(fā)展，其操作便捷、誤差小等優(yōu)勢(shì)更加凸顯，這也因此促使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)水文監(jiān)測(cè)事業(yè)中被廣泛應(yīng)用。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)助力水文監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)的建立

云計(jì)算技術(shù)、感知技術(shù)和數(shù)據(jù)融合、智能技術(shù)等是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的幾大亮點(diǎn)，這些技術(shù)的綜合運(yùn)用可以在最短時(shí)間內(nèi)得到有效的應(yīng)用數(shù)據(jù)。而這也是物聯(lián)網(wǎng)成為第三代新型信息技術(shù)，并在繼計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后得到廣泛認(rèn)可與應(yīng)用。在一般的水文監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)中，其所能用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要針對(duì)的是與信息相關(guān)的內(nèi)容，例如信息采集與運(yùn)輸、智能控制等。這些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以幫助人們快速構(gòu)建水文信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整個(gè)大框架，以方便后期進(jìn)行水文監(jiān)測(cè)。比如可以構(gòu)建一個(gè)傳輸層用來(lái)對(duì)所采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)運(yùn)輸，構(gòu)建一個(gè)應(yīng)用層對(duì)所采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理、統(tǒng)計(jì)、分析[1]。

Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，它應(yīng)用的是Zigbee這種近距離無(wú)線通信技術(shù);利用全球移動(dòng)通信系統(tǒng)GPRS構(gòu)建GPRS網(wǎng)絡(luò)則是水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的另一組成部分。雖然這兩種技術(shù)都是在通信方面有優(yōu)勢(shì)，但是Zigbee技術(shù)和GPRS技術(shù)有各自的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。在水文監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，利用Zigbee網(wǎng)絡(luò)采集到的所有水文監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)要傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)上進(jìn)行共享和應(yīng)用，必須借助GPRS網(wǎng)絡(luò)才能完成，從而達(dá)到遠(yuǎn)距離運(yùn)輸信息數(shù)據(jù)的目的。

除了Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)，水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還有一個(gè)工作部分是遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，它是由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、管理終端和Internet同系網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)的系統(tǒng)軟件構(gòu)成，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的工作原理是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)搭建一個(gè)平臺(tái)，從而達(dá)到對(duì)水文監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和掌握管理的目的，除了這個(gè)之外遠(yuǎn)程監(jiān)控中心還可以對(duì)運(yùn)行中的監(jiān)控終端進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、對(duì)水文監(jiān)測(cè)所得到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和存儲(chǔ)。

在水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將大大縮減數(shù)據(jù)傳輸與整理分析的時(shí)間與成本，從而提高水文監(jiān)測(cè)的效率和準(zhǔn)確性，這對(duì)提高我國(guó)水文監(jiān)測(cè)的整體水平具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)助力水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件平臺(tái)的建設(shè)

水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)由無(wú)數(shù)傳感節(jié)點(diǎn)構(gòu)建的龐大的體系，無(wú)限傳感節(jié)點(diǎn)的性能好壞直接關(guān)系整個(gè)監(jiān)測(cè)體系性能的優(yōu)劣。要想提高水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體水平，首先要做的是改善無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的傳輸性能。

大量的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)共同組成了水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件平臺(tái)，而這個(gè)平臺(tái)總體上又分為三大組成部分，其中之一就是各種類型的水文參數(shù)終端節(jié)點(diǎn)。作為整個(gè)水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，水文參數(shù)終端節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)將參數(shù)信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)調(diào)制信息，再傳輸?shù)礁鱾€(gè)節(jié)點(diǎn)。

水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件平臺(tái)的第二個(gè)重要組成部分是遠(yuǎn)程中心監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，這一部分主要負(fù)責(zé)對(duì)全平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，同時(shí)提出相對(duì)合理的建議，它是水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心部分。

水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件平臺(tái)的最后一個(gè)重要組成部分是網(wǎng)關(guān)路由節(jié)點(diǎn)，它是水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)處理和分析的第一關(guān)，主要負(fù)責(zé)對(duì)水文監(jiān)測(cè)全區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)調(diào)和信息處理。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)助力水文監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)軟件平臺(tái)的完善

因?yàn)樗谋O(jiān)測(cè)的環(huán)境會(huì)有差異，所以也就需要水文監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)的功能具有多樣性。遠(yuǎn)程水文監(jiān)控中心軟件要保證操作的便捷性，在現(xiàn)在的水文監(jiān)測(cè)行業(yè)中大多使用的是Linux操作系統(tǒng)，但由于該操作系統(tǒng)本身的特點(diǎn)，其在水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用也不盡相同，這要由實(shí)際的監(jiān)測(cè)情況來(lái)決定。例如在水文監(jiān)測(cè)的網(wǎng)關(guān)路由節(jié)點(diǎn)多采用普通嵌入式Linux操作系統(tǒng)，而在終端節(jié)點(diǎn)大多采用的則是最小嵌入式Linux操作系統(tǒng)，這主要是因?yàn)樵撓到y(tǒng)性能相對(duì)穩(wěn)定。水文監(jiān)測(cè)信息軟件系統(tǒng)主要分為信息預(yù)警模板、信息分析處理模板以及系統(tǒng)配置模板等，對(duì)于水文監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)硬件是基礎(chǔ)[2]，那么軟件就是關(guān)鍵，軟件系統(tǒng)中將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用可以很好地升級(jí)水文監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)，從而提高水文監(jiān)測(cè)的效率和質(zhì)量。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及也越來(lái)越廣泛，所以我們要抓住物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)去應(yīng)用在水文監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)中。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)技術(shù)能準(zhǔn)確測(cè)量水溫、水位甚至是PH值，這些數(shù)據(jù)都能進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)跟蹤，既便于工作人員及時(shí)掌握