基于物聯(lián)網(wǎng)的水情測報系統(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，同時也會對人類造成重大的影響。據(jù)統(tǒng)計，在我國1951-1990年間平均每年發(fā)生嚴重洪澇災害5.9次，死亡三四千人，倒塌房屋200余萬間。同時，2015年8月天津濱海新區(qū)瑞海國際物流有限公司因違規(guī)存儲大量危險物品引發(fā)巨大爆炸，被炸出的巨型大坑在雨后填滿了廢水。由于對該水域沒有任何監(jiān)測，給現(xiàn)場救援以及安全排查工作造成極大困難。因此，對這種因人為或自然災害所形成的未知水域及時實施有

2、效的監(jiān)測也是非常必要的。
　　水情測報系統(tǒng)是一種用于對江河湖泊進行水情災害監(jiān)控的系統(tǒng)，與人類的生命財產(chǎn)安全息息相關?，F(xiàn)有的水情測報系統(tǒng)監(jiān)測內(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)，利用相應的傳感器對被測水域的監(jiān)測點進行實時數(shù)據(jù)采集，通過遠程傳輸，實現(xiàn)對整體水情的實時分析與預測預報。然而，現(xiàn)有水情測報系統(tǒng)在遙測站點的布設方面通常都存在著以下三個問題：1.站網(wǎng)布設的合理性與預報模型的匹配度有很大的關系，當被

3、測水域的地理環(huán)境與模型匹配度較低時會嚴重影響站點位置的合理性；2.當需要架設采集設備的地方距離岸邊很遠，同時由于客觀的地理以及自然因素的影響，導致所需測量設備難以架設，且所需土建及維護費用較高；3.系統(tǒng)設計中的站網(wǎng)密度不同，經(jīng)考察我國已建的站網(wǎng)密度多在250-600平方千米/站，控制面積越大，站網(wǎng)布設越稀疏，投入也越大，難以準確控制被測水域的具體范圍。
　　物聯(lián)網(wǎng)是世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮，它將是各應用領域未來的智能化發(fā)展方向

4、。本系統(tǒng)將物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術應用于各種水情的監(jiān)測與預報中，通過傳感器技術、RFID技術，以多點移動的方式對被測水域進行水情數(shù)據(jù)采集。然后通過遠距離數(shù)據(jù)采集讀寫器采集金屬標簽中的水情數(shù)據(jù)，再通過數(shù)據(jù)傳送讀寫器實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集和傳送，能夠及時、快速地將水情數(shù)據(jù)發(fā)送至應用層監(jiān)控中心，從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的進一步處理。
　　本系統(tǒng)依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的分層結構，總體設計由感知層、網(wǎng)絡層和應用層構成。系統(tǒng)的硬件設計主要包括感知層中移動遙測終端的控制芯片外圍電

5、路中的復位電路、信號調(diào)理電路、模數(shù)轉換電路、串口通信接口電路、時鐘電路和電源電路設計。網(wǎng)絡層主要通過遠距離數(shù)據(jù)采集讀寫器具有的GPRS網(wǎng)絡實現(xiàn)水情數(shù)據(jù)的發(fā)送。系統(tǒng)應用層中的監(jiān)控中心軟件是在Eclipse平臺上采用JAVA語言開發(fā)，以Microsoft SQL server2005作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，具有三維實時顯示、水情走勢曲線、報表顯示、水情預測、預警信息發(fā)布、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。
　　實驗表明，本系統(tǒng)能夠通過移動遙測終端實現(xiàn)更加靈