基于物聯(lián)網(wǎng)的水情測(cè)報(bào)系統(tǒng).pdf

1、水資源作為生存的自然資源，它不僅可以為人類提供必要的生命支持，同時(shí)也會(huì)對(duì)人類造成重大的影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)1951-1990年間平均每年發(fā)生嚴(yán)重洪澇災(zāi)害5.9次，死亡三四千人，倒塌房屋200余萬(wàn)間。同時(shí)，2015年8月天津?yàn)I海新區(qū)瑞海國(guó)際物流有限公司因違規(guī)存儲(chǔ)大量危險(xiǎn)物品引發(fā)巨大爆炸，被炸出的巨型大坑在雨后填滿了廢水。由于對(duì)該水域沒(méi)有任何監(jiān)測(cè)，給現(xiàn)場(chǎng)救援以及安全排查工作造成極大困難。因此，對(duì)這種因人為或自然災(zāi)害所形成的未知水域及時(shí)實(shí)施有

2、效的監(jiān)測(cè)也是非常必要的。
　　水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)是一種用于對(duì)江河湖泊進(jìn)行水情災(zāi)害監(jiān)控的系統(tǒng)，與人類的生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)?，F(xiàn)有的水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要包括：水位、雨量、流量、蒸發(fā)量、含沙量、水溫、冰凌等水情數(shù)據(jù)，利用相應(yīng)的傳感器對(duì)被測(cè)水域的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，通過(guò)遠(yuǎn)程傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)整體水情的實(shí)時(shí)分析與預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。然而，現(xiàn)有水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)在遙測(cè)站點(diǎn)的布設(shè)方面通常都存在著以下三個(gè)問(wèn)題：1.站網(wǎng)布設(shè)的合理性與預(yù)報(bào)模型的匹配度有很大的關(guān)系，當(dāng)被

3、測(cè)水域的地理環(huán)境與模型匹配度較低時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響站點(diǎn)位置的合理性；2.當(dāng)需要架設(shè)采集設(shè)備的地方距離岸邊很遠(yuǎn)，同時(shí)由于客觀的地理以及自然因素的影響，導(dǎo)致所需測(cè)量設(shè)備難以架設(shè)，且所需土建及維護(hù)費(fèi)用較高；3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的站網(wǎng)密度不同，經(jīng)考察我國(guó)已建的站網(wǎng)密度多在250-600平方千米/站，控制面積越大，站網(wǎng)布設(shè)越稀疏，投入也越大，難以準(zhǔn)確控制被測(cè)水域的具體范圍。
　　物聯(lián)網(wǎng)是世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮，它將是各應(yīng)用領(lǐng)域未來(lái)的智能化發(fā)展方向

4、。本系統(tǒng)將物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用于各種水情的監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)中，通過(guò)傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)，以多點(diǎn)移動(dòng)的方式對(duì)被測(cè)水域進(jìn)行水情數(shù)據(jù)采集。然后通過(guò)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)采集讀寫器采集金屬標(biāo)簽中的水情數(shù)據(jù)，再通過(guò)數(shù)據(jù)傳送讀寫器實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集和傳送，能夠及時(shí)、快速地將水情數(shù)據(jù)發(fā)送至應(yīng)用層監(jiān)控中心，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理。
　　本系統(tǒng)依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)，總體設(shè)計(jì)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層構(gòu)成。系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括感知層中移動(dòng)遙測(cè)終端的控制芯片外圍電

5、路中的復(fù)位電路、信號(hào)調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、串口通信接口電路、時(shí)鐘電路和電源電路設(shè)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)層主要通過(guò)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)采集讀寫器具有的GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)水情數(shù)據(jù)的發(fā)送。系統(tǒng)應(yīng)用層中的監(jiān)控中心軟件是在Eclipse平臺(tái)上采用JAVA語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，以Microsoft SQL server2005作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，具有三維實(shí)時(shí)顯示、水情走勢(shì)曲線、報(bào)表顯示、水情預(yù)測(cè)、預(yù)警信息發(fā)布、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。
　　實(shí)驗(yàn)表明，本系統(tǒng)能夠通過(guò)移動(dòng)遙測(cè)終端實(shí)現(xiàn)更加靈