摘? 要:近年來,水文信息產(chǎn)業(yè)在現(xiàn)代科學技術(shù)不斷進步的大背景下不斷發(fā)展,與此同時為了提高水文監(jiān)測的質(zhì)量,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也被大范圍應用在水文監(jiān)測信息系統(tǒng)中。水文監(jiān)測工作的要求比較高,其中一些水文參數(shù)可能涉及利益關(guān)系,所以就要求水文監(jiān)測系統(tǒng)所獲得的數(shù)據(jù)需要準確可靠。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用一方面可以大面積有效提高水文監(jiān)測的效率,另一方面還能夠獲得更為精準的測量數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的水文監(jiān)測主要依靠人工力量來進行,這種方式對事關(guān)國計民生發(fā)展大業(yè)的水文監(jiān)測事業(yè)而言是遠遠不夠的。由于人工測量方式很難對數(shù)據(jù)進行一個實時掌握,而且對于偏遠地區(qū)或者是環(huán)境惡劣的地區(qū)監(jiān)測工作就會很難實施采集數(shù)據(jù),也就為監(jiān)測工作大大增加了難度。為了解決以上所述問題,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入到水文監(jiān)測系統(tǒng)中就有了很強的現(xiàn)實意義。
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(chǔ),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(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水文情況,同時也使所得的數(shù)據(jù)更加精準,很大程度上提高了水文監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實有效性,更減輕了水文監(jiān)測信息數(shù)據(jù)的采集、收集、分析和統(tǒng)計的工作量,所以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水文監(jiān)測信息系統(tǒng)中占據(jù)了不可或缺的重要地位。
參考文獻
[1]? 魏小偉[1],高婷婷[1],劉鳳國[1],等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水文監(jiān)測信息系統(tǒng)中的應用研究[J].水能經(jīng)濟,2018,000(004):P.322-322.
[2]? 酈息明;孔令啟;馬巍巍;.衛(wèi)星通信和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水文監(jiān)測中的應用淺析[C]//2018(第六屆)中國水利信息化技術(shù)論壇論文集.0.
作者簡介:劉森,出生年月:1990.12,男,漢,河北定州,助理工程師,大學本科(水利水電工程專業(yè))。