水文監(jiān)測信息系統(tǒng)中淺談物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用獲獎科研報告

水文監(jiān)測信息系統(tǒng)中淺談物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用獲獎科研報告關(guān)鍵詞：水文監(jiān)測信息系統(tǒng);物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);應用;探究

引言：

在解決水資源的開發(fā)利用，以及水資源的管理和保護等問題上，水文監(jiān)測可以為水利監(jiān)測部門提供第一時間、更為精準的數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。而我國有一些地區(qū)水資源是十分匱乏的，如果只是靠人力去監(jiān)測不僅會因為環(huán)境地理位置等因素給監(jiān)測工作增加難度，另一個方面也會因為人工的誤差而降低所得信息數(shù)據(jù)的準確性，對于那些地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水文監(jiān)測中的應用具有很大的意義。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)近幾年不斷的進步、發(fā)展，其操作便捷、誤差小等優(yōu)勢更加凸顯，這也因此促使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國水文監(jiān)測事業(yè)中被廣泛應用。

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

云計算技術(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，這些技術(shù)的綜合運用可以在最短時間內(nèi)得到有效的應用數(shù)據(jù)。而這也是物聯(lián)網(wǎng)成為第三代新型信息技術(shù)，并在繼計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后得到廣泛認可與應用。在一般的水文監(jiān)測信息系統(tǒng)中，其所能用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要針對的是與信息相關(guān)的內(nèi)容，例如信息采集與運輸、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)測系統(tǒng)的整個大框架，以方便后期進行水文監(jiān)測。比如可以構(gòu)建一個傳輸層用來對所采集的實時數(shù)據(jù)進行一個運輸，構(gòu)建一個應用層對所采集的數(shù)據(jù)信息進行整理、統(tǒng)計、分析[1]。

Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡是水文監(jiān)測系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，它應用的是Zigbee這種近距離無線通信技術(shù);利用全球移動通信系統(tǒng)GPRS構(gòu)建GPRS網(wǎng)絡則是水文監(jiān)測系統(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，但是Zigbee技術(shù)和GPRS技術(shù)有各自的優(yōu)點和特點。在水文監(jiān)測的過程中，利用Zigbee網(wǎng)絡采集到的所有水文監(jiān)測信息數(shù)據(jù)要傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)上進行共享和應用，必須借助GPRS網(wǎng)絡才能完成，從而達到遠距離運輸信息數(shù)據(jù)的目的。

除了Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡和GPRS網(wǎng)絡，水文監(jiān)測系統(tǒng)還有一個工作部分是遠程監(jiān)控中心，它是由數(shù)據(jù)庫服務器、管理終端和Internet同系網(wǎng)絡以及相關(guān)的系統(tǒng)軟件構(gòu)成，遠程監(jiān)控中心的工作原理是利用計算機技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)搭建一個平臺，從而達到對水文監(jiān)測信息數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和掌握管理的目的，除了這個之外遠程監(jiān)控中心還可以對運行中的監(jiān)控終端進行參數(shù)設置、對水文監(jiān)測所得到的信息數(shù)據(jù)進行處理、分析和存儲。

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

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)助力水文監(jiān)測系統(tǒng)硬件平臺的建設

水文監(jiān)測系統(tǒng)是一個由無數(shù)傳感節(jié)點構(gòu)建的龐大的體系，無限傳感節(jié)點的性能好壞直接關(guān)系整個監(jiān)測體系性能的優(yōu)劣。要想提高水文監(jiān)測系統(tǒng)的整體水平，首先要做的是改善無線傳感器節(jié)點的傳輸性能。

大量的無線傳感器節(jié)點共同組成了水文監(jiān)測系統(tǒng)的硬件平臺，而這個平臺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。作為整個水文監(jiān)測系統(tǒng)的基礎，水文參數(shù)終端節(jié)點主要負責將參數(shù)信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)調(diào)制信息，再傳輸?shù)礁鱾€節(jié)點。

水文監(jiān)測系統(tǒng)硬件平臺的第二個重要組成部分是遠程中心監(jiān)控節(jié)點，這一部分主要負責對全平臺數(shù)據(jù)進行整理和分析，同時提出相對合理的建議，它是水文監(jiān)測系統(tǒng)的核心部分。

水文監(jiān)測系統(tǒng)硬件平臺的最后一個重要組成部分是網(wǎng)關(guān)路由節(jié)點，它是水文監(jiān)測系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)處理和分析的第一關(guān)，主要負責對水文監(jiān)測全區(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)測信息系統(tǒng)軟件平臺的完善

因為水文監(jiān)測的環(huán)境會有差異，所以也就需要水文監(jiān)測信息系統(tǒng)的功能具有多樣性。遠程水文監(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，其在水文監(jiān)測系統(tǒng)中的應用也不盡相同，這要由實際的監(jiān)測情況來決定。例如在水文監(jiān)測的網(wǎng)關(guān)路由節(jié)點多采用普通嵌入式Linux操作系統(tǒng)，而在終端節(jié)點大多采用的則是最小嵌入式Linux操作系統(tǒng)，這主要是因為該系統(tǒng)性能相對穩(wěn)定。水文監(jiān)測信息軟件系統(tǒng)主要分為信息預警模板、信息分析處理模板以及系統(tǒng)配置模板等，對于水文監(jiān)測信息系統(tǒng)硬件是基礎[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)運用可以很好地升級水文監(jiān)測信息系統(tǒng)，從而提高水文監(jiān)測的效率和質(zhì)量。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著現(xiàn)代科學技術(shù)突飛猛進地發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及也越來越廣泛，所以我們要抓住物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢去應用在水文監(jiān)測信息系統(tǒng)中。因為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能準確測量水溫、水位甚至是PH值，這些數(shù)據(jù)都能進行實時的監(jiān)測跟蹤，既便于工作人員及時掌握