物联网在水利建设中的应用.doc

本科毕业设计(论文)题目 物联网在水利建设中的应用 学院名称 理学院 专业班级 光信08-3 学生姓名 姜鸿昌 导师姓名 曹刚 年 月 日15 / 20 物联网在水利建设中的应用 作 者 姓 名 姜鸿昌 专 业 光信息科学与技术 指导教师姓名 曹刚 专业技术职务 副教授 山东轻工业学院本科毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导教师的指导下独立研究、撰写的成果。设计（论文）中引用他人的文献、数据、图件、资料，均已在设计（论文）中加以说明，除此之外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示了谢意。本声明的法律结果由本人承担。毕业设计（论文）作者签名：年 月 日山东轻工业学院关于毕业设计（论文）使用授权的说明本毕业设计（论文）作者完全了解学校有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，即：学校有权保留、送交设计（论文）的复印件，允许设计（论文）被查阅和借阅，学校可以公布设计（论文）的全部或部分内容，可以采用影印、扫描等复制手段保存本设计（论文）。指导教师签名：毕业设计（论文）作者签名： 年 月 日 年 月 日目 录摘 要1 第一章 物联网发展背景21.1物联网的发展背景21.2国内外形势背景 、技术背景3第二章 物联网的原理、架构42.1物联网的原理42.2物联网技术架构42.3物联网的特征6 第三章 物联网在相关水利建设中的应用73.1物联网在温室水表上的应用73.2物联网在数字水利中的应用93.3灌区项目信息自动化系统物联网应用11 第四章 总 结13 参考文献15 致 谢16摘 要物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的英文名称叫“The Internet of things”。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。物联网的定义是：通过红外感应器、射频识别（RFID）、激光扫描器、全球定位系统等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监管和控制的一种网络。本文将介绍物联网基本原理，以及其在相关水利系统中的应用。关键词：物联网 水利系统 RFIDABSTRACT Internet of Things is a new generation of information technology an important part. The English name of things called The Internet of things. As the name suggests, things are connected to the Internet of Things. The definition internet of things: The radio frequency identification (RFID), infrared sensors,laser scanners , global positioning systems and other information sensing equipment, as agreed in the agreement and any objects connected to the Internet, the exchange of information and communication to achieve the object of the intelligent identify, locate, track, monitor and manage a network. This paper will introduce the basic principle that internet of things and the related application of water conservancy system.Key Words：The Internet of things 、water conservancy system、RFID第一章 物联网发展背景1.1物联网的发展背景 1、 物联网的实际测试应用最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机Networked Coke Machine。 2、比尔盖茨在1995年的未来之路中提出物联网这一概念，但由于受限于无线网络、硬件及传感器的发展的限制，当时并未引起很多关注。3、在美国1999年 召开的移动计算和网络国际会议首先提出物联网(Internet of Things)的具体概念；是由1999年MIT Auto-ID中心的Ashton教授在研究RFID时最早提出来的。提出了RFID、将物品编码和互联网技术的解决方案。当时基于RFID技术、互联网、EPC标准，等；在计算机互联网的基础上，利用无线数据通信技术、射频识别技术等，构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网“Internet of things”（简称物联网），它是在2003年掀起第一轮中国物联网热潮的基础。 1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了“传感网是下一世纪人类面临的又一个发展机遇”物联网的重要性得到了学术界的充分肯定。 4、 2003年，美国技术评论提出：传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。 5、 2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布ITU互联网报告2005：物联网，引用了“物联网”的概念。根据ITU的描述，在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。物联网概念的兴起，很大程度上得益于国际电信联盟2005 年以物联网为标题的年度互联网报告。然而，ITU的报告对物联网缺乏一个清晰的定义。 6、 2008年后，为了促进科技发展，寻找经济新的增长点，各国政府开始重视下一代的技术规划，将目光放在了物联网上。在中国，同年11月在北京大学举行的第二届中国移动政务研讨会“知识社会与创新2.0”提出移动技术、物联网技术的发展代表着新一代信息技术的形成，并带动了经济社会形态、创新形态的变革，推动了面向知识社会的以用户体验为核心的下一代创新（创新2.0）形态的形成，创新与发展更加关注用户、注重以人为本。而创新2.0形态的形成又进一步推动新一代信息技术的健康发展。 7、2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施，随后得到美国各界的高度关注。有分析认为，IBM公司的这一构想极有可能升至美国的国家战略，并在世界范围内产生影响。当年，美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点。 IBM认为，IT产业下一层次的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成物联网。 在策略发布会上，IBM还提出，如果在基础建设的执行中，植入“智慧”的理念，不仅仅能够在短期内有力的刺激经济、促进就业，而且能够在短时间内为中国打造一个成熟的智慧基础设施平台。IBM希望“智慧的地球”策略能掀起“互联网”浪潮之后的又一次科技产业革命。IBM前首席执行官郭士纳曾提出一个重要的观点，认为计算模式每隔15年发生一次变革。这一判断像摩尔定律一样准确，人们把它称为“十五年周期定律”。1965年前后发生的变革以大型机为标志，1980年前后以个人计算机的普及为标志，而1995年前后则发生了互联网革命。每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。而互联网革命一定程度上是由美国“信息高速公路”战略所催熟。20世纪90年代，美国克林顿政府计划用20年时间,耗资2000亿-4000亿美元,建设美国国家信息基础结构，创造了巨大的经济和社会效益。 而今天，“智慧地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处，同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮，不仅为美国关注，更为世界所关注。 8、2009年8月温家宝总理在视察中科院无锡物联网产业研究所时，对于物联网应用也提出了一些看法和要求。自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。 物联网的概念与其说是一个外来概念，不如说它已经是一个“中国制造”的概念，它的覆盖范围与时俱进，已经超越了1999年Ashton教授和2005年ITU报告所指的范围，物联网已被贴上“中国式”标签。 1.2国内外形势背景 、技术背景截至2010年，发改委、工信部等部委正在会同有关部门，在新一代信息技术方面开展研究，以形成支持新一代信息技术的一些新政策措施，从而推动我国经济的发展。 国内外形势背景：每一次大危机都会催生一些新技术，而新技术是使经济特别是工业走出危机的巨大推动力。2008年，全球金融危机爆发后，各国经济发展速度迅速下降，尤其是美国经济遭受了严重打击。2009年物联网更是引起了全球的广泛关注。 技术背景:除国内外形势的发展需求外，技术的逐步成熟，也催生着物联网的快速发展。随着互联网技术的进一步广泛应用，国际和国内多家研究机构，在物联网技术方面有了一定的技术储备，在物流、零售、工业自动化控制等方面已经有了一些成功的应用案例。在这样的背景下，2009年物联网得到了快速发展，中国业内人士称之为“感知中国”的“发展元年”。 随着物联网的不断发展，其应用范围越来越广，将来会涉及到人们生活的各个方面，智慧星球将不再是梦想。人们生活的将会更方便，处理事情将会更加快捷。第二章 物联网的原理、架构2.1物联网的原理物联网是以计算机互联网为基础，通过射频识别、无限通信技术等；构造一个覆盖世界万物的物联网。射频识别即RFID（Radio Frequency IDentification）技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。在这物与物的网络中，物品间可进行自主交流，并不需要人工干预。其实质是利用射频自动识别（RFID）技术,通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息互联与共享。RFID 正是能让物品说话的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品的识别，进而开发新的技术，实现信息交换和共享。传感器技术，这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。 RFID标签也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。 “物联网”概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物，而令一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在互联网时代，水利控制，公路控制，机场控制，生活用品等世间万物将与芯片宽带相结合，到时候地球将是一个智慧星球。2.2物联网技术架构从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。 感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层用于实现数据采集与感知，主要用于物理世界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量、标识、音频、视频数据。物联网的数据采集涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术实现“物”的识别通信协议的研究机构主要有加利福尼亚大学伯克利分校等。西安优势为电子有限责任公司研发的“唐芯一号”是国内自主研发的首片短距离物联网通信芯片Perpetuum公司对无线节点的自主供电已经研发出通过采集振动能供电的产品，而Powermat公司也推出了一种无线充电平台。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。感知层所需要的关键技术包括检测技术、短距离有线和无线通信技术等。感知层的作用即是分辨物体，给物体贴上标签。 方便网络层处理分类信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息，实现数据的传输与计算。网络层用于实现更加广泛的互联功能，能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，需要传感器网络与移动通信技术、互联网技术相互融合。经过十余年的快速发展，移动通信、互联网等技术已比较成熟，基本能够满足物联网数据传输的需要。网络层解决的是感知层所获得的数据在一定范围内，通常是长距离的传输问题，这些数据可以通过移动通信网、互联网、企业内部网、各类专网、小型局域网等网络传输。特别是当三网融合后，有线电视网也能承担物联网网络层的功能，有利于物联网的加速推进。网络层所需要的关键技术包括长距离有线和无线通信技术、网络技术等。网络层也包括信息存储查询、网络管理等功能。网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术，其包括传感网数据的存储、查询、分析、挖掘、理解及基于感知数据决策和行为的理论和技术。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台，将是物联网网络层的重要组成部分，也是应用层众多应用的基础。在产业链中，通信网络运营商将在物联网的网络占据重要地位，而正在高速发展的云计算平台将是物联网发展的又一助力。网络层承担着物联网中处理传递的重要作用，其作为物联网的中枢神经有着物联网中最重要的作用。随着移动通信和云计算平台的不断发展，网络层将提供更高更快的处理速度和储存能力。应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。应用层即应用网络，即输入/输出控制终端，可基于现有的手机、PC等终端进行。应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中，应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能；应用服务子层包括智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业的应用。应用层解决的是信息处理和人机界面的问题。又网络层传来的数据在这一层进入各类信息系统进行处理，并通过各种设备与人进行交互。物联网虽然是“物物相连的网”，但最终是要以人为本的，最终还是需要人的操作与控制，不过这里的人机界面已远远超出现实中人与计算机交互的概念，而是泛指与应用层序相连的各种设备与人的反馈。物联网的应用层利用经过分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务，可分为监控型（物流监控、无人监控）、查询型（智能检索、远程抄表）、控制型（智能交通、智能家居、路灯控制）、扫描型（手机钱包、高速公路不停车收费）等。应用层是物联网发展的目的，软件开发、智能控制技术将会为用户提供丰富多彩的物联网应用。各种行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及，也给整个物联网产业链带来利润。 应用层将网络层传来的信息通过接口传给人，以实现人对物的控制。物联网的行业特性主要体现在其应用领域内，目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测、水利监测，水利控制等各个行业均有物联网应用的尝试，某些行业已经积累一些成功的案例。随着感知层，网络层，应用层的不断改善，物联网将会更加便于服务于人。介时人类生产生活各个方面将会变得更加轻松，社会将会更加和谐。2.3物联网的特征物联网与传统网络是不同的它有其固定的特征。首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。 其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。 还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。物联网的特征体现在四个方面：1. 连通性连通性是物联网的本质特征之一。ITU认为，物联网的“连通性”有三个维度：任意时间的连通性（Any Time Connection）;任意地点的连通性（ Any Place Connection）;任意物体的连通性（Any Thing Connection）2. 技术性物联网是技术发展的产物，代表着未来计算与通信技术的发展趋势，而其发展又依赖众多技术的支持，尤其是RFID技术、传感技术、纳米技术、智能嵌入技术3. 智能性物联网使得人们所处的物质世界得以极大程度地数字化、网络化，使得世界中的物体不仅以传感方式也以智能化方式关联起来，网络服务也得以智能化。物联网具有智能化感知性，它可以感知人们所处的环境，最大限度地支持人们更好地洞察、利用各种环境资源以便做出正确的判断。4. 嵌入性物联网的嵌入性表现在两个方面：各种各样的物体本身被嵌入在人们所生活的环境中；由物联网提供的网络服务将被无缝地嵌入到人们日常工作与生活中。物联网有三大特性：全面感知、可靠传输、智能处理。全面感知也就是利用RFID、传感器、二维码，甚至其他的各种机器，能够随时采集物体动态。感知的信息是需要传出的，通过网络将感知的各种信息进行实时传送，现在无处不在的无线网络已经覆盖了各个地方，在这种情况下，感知信息的传送变得非常现实。智能处理是指利用云计算等技术及时对海量信息进行处理，真正达到了人与人的沟通和物与物的流通。物联网的特征以及特性，是物联网不同于互联网的原因，物联网的固有特性与特征决定了物联网的广泛应用，以及在所有领域的专属作用。第三章 物联网在相关水利建设中的应用3.1物联网在温室水表上的应用总体设计温室无线智能水表物联网应用系统由无线智能水表、中继器、村镇用水管理软件、用水管理中心数据发布软件组成。在此系统中，村镇用水管理站通过无线电台与中继器进行连接，中继器通过无线模块与无线智能水表进行连接，从而实现了水表的无线充值、水量的远程采集以及水表阀门的远程控制，可以实现温室大棚用水的中央统一调度，提高温室大棚的水利用效率。系统通过无线通信模块将水表中的水量数据传输到村镇用水管理站，同时各个村镇用水管理站可以通过以太网或网络将水表数据发送到用水管理中心平台上，平台将接收到的用水数据进行解析后并将其存入到数据库中，同时可通过页面进行展示，用户可以进行网络充值和水量查询。(系统结构如下图) 中继站设计中继器负责接收村镇用水管理站计算机发出的指令，然后将指令转发到无线智能水表中，并根据指令将智能水表中的水量数据上传到村镇用水管理站。系统中的中继器主要采用MSP430F19单片机进行开发，使用个串口实现与无线电台和无线模块的连接。中继器使用串口连接无线电台，实现与村镇用水管理站的无线电台通信。使用串口与无线模块连接，实现与无线智能水表的短距离无线通信，通信距离约为1000。中继器硬件结构图如图所示。中继器中的P2口连接拨码开关，通过拨码来配置中继器的地址，这个地址是监控软件通信的重要参数。中继器的通信协议制定如下：数据以进制的数形式进行传输，一包完整的数据包括：引导符号中继器地址数据区结束标记。数据采用十六进制形式表示。具体如下：发送数据协议组成：引导字符中继地址数据区结束字符。3 农业信息化与自动化是我国农业未来的发展趋势，智能水表在居民用水管理已比较普遍，农业用水量较大，大口径智能水表还很少见。目前物联网应用国家非常重视。这个设计迎合了当前的要求，为我国的农业信息化提供了一种很好的手段。研究开发了一套村镇用水管理系统，包括无线智能水表、中继器、村用水管理软件、用水数据发布软件。随着系统的不断完善，其应用将越来越广泛。智能水表的推广将会大大提高水资源的利用效率，方便管理农村用水。解决的很多用水过程中的问题。3.2物联网在数字水利中的应用“数字水利”是指依托现代通信、视频监控报警、物联网、计算机、遥感、GIS、GPS、多媒体技术和大规模存储技术以及智能数字采集技术，将水利工作信息纳入一个即时的可管理、可监控、可调度的科学平台;从而为决策人员提供水资源调度、灾情评估、洪水预警等决策依据，其中作为数字水利系统的核心中枢的监控指挥调度平台成了整个“数字水利”建设环节中的重要控制性节点。今年中央一号文件指出，力争通过5年到10年努力，从根本上扭转水利建设明显滞后的局面，到2020年，基本建成防洪抗旱减灾体系，重点城市和防洪保护区防洪能力明显提高，抗旱能力显著增强，“十二五”期间基本完成重点中小河流(包括大絓-大河支流、独流入海河流和内陆河流)重要河段治理，全面完成小型水库除险加固和山洪灾害易发区预警预报系统建设。一、水利建设带来安防商机一号文件强调把水利工作摆上党和国家事业发展更加突出的位置，着力加快农田水利建设，推动水利实现跨越式发展，力争今后10年全社会水利年平均投入比2010年高出一倍。2010年我国水利投资是2000亿元，高出一倍就是4000亿元，今后十年每年超过4000亿，未来十年投资超过4万亿。同时提出从土地出让收益中提取10%用于农田水利建设，充分发挥新增建设用地土地有偿使用费等土地整治资金的综合效益，可以预测该项措施使地方的配套资金可以达到要求，水利行业将进入未来发展的十年黄金期。国家水利固定资产投资按投资方向主要为防洪工程、水资源工程、生态及专项、水电及专项工程。这为安防行业带来了巨大商机。二、水利安防现状及市场需求近年来，水利部门将分布于各地的重点水利实施已经开始配备安防系统进行监控，将重要水利防洪工程和控制闸站建设成具有数字化、网络化、智能化相结合的视频监控系统，可以为各级防汛部门提供实时和直观的汛情图像信息。从产品需求上来看，目前各地实施水利工程建设时，安防已经是必须配套的子项目。除去即将投入建设的水利工程外，一些已经运行的水利工程还将补充安防子系统，但就全国水利工程安防系统应用情况来说还是偏低，所以未来几年，水利安防产品需求将出现强劲势头。 三、物联网安防发挥大作用物联网的成功应用可使水利安防变得“智慧”起来。为传统的防汛系统加入智慧因子，“智慧防汛系统”已成为水利管理好帮手。如“感知太湖，智慧水利”物联网示范工程一期、二期工程已建设20多个蓝藻监测点，整个工程计划于2012年全面建成。这是一套集蓝藻湖泛智能感知、打捞车船智能调度和信息综合管理于一体的智慧水利物联网系统，“感知水利”物联网综合系统将主要包含三大部分：一是防汛防旱指挥智能决策系统;二是水环境智能治理系统;三是水资源智能管理系统。通过“感知水利”物联网综合系统的建设，将全面提升防汛防旱决策指挥、水环境治理、水资源管理的信息化和智能化水平，实现智能感知、智能调度和智能管理，构建国内领先、国际一流的水利信息化体系。在自然灾害预警中一展身手我国已经对分布在山区、丘陵地区的1640个县进行了地质灾害初步调查，查出24万个地质灾害隐患点。而水利部公布的一份资料则显示，全国有超过1800个县，已经处于山洪灾害的威胁之中。早在2010年7月25日，水利部副部长矫勇在接受采访时表示，国家财政将在三年内拨付30亿元，用于全国1800个山洪易发县的监控预警设施建设。目前，全国许多省市为防汛指挥工作装上了“千里眼”，建起了防汛通信网络和信息平台，衆-助各级水利、防汛部门实时监测汛情。这种被称为“千里眼”的安防系统主要功能是，一旦出现险情，事先安置在事发地的系统，自动将险情及时反馈到当地有关部门负责人的手机上，并通过广播等方式通知当地群众及时转移。国家防办有关负责人称，预警系统效果明显，将在有山洪灾害防治任务的地区推广。 2011年中央一号文件锁定水利，加快水利改革发展，无疑使水利产业链上重要一环安防业推向一个更高的台阶。水利行业在覾-未来十年黄金期的同时，也使安防行业进入一个全新的发展时期。 十一届全国人大常委会第二十六次会议分组审议国务院关于农田水利建设工作情况的报告。农田水利建设涉及到环境、农业、生态等多方面的技术，在建设中采用信息技术能够更好地提高农田水利的科学性和有效性，使用物联网等新一代信息技术，能够实现对水资源的监测、农田墒情的采集、水利收费改革等方面的科学管理，更加有效地节约水资源。因此，建议国务院采取措施，在农田水利建设中充分应用信息化和物联网等高新技术，促进我国农田水利建设更上一层楼。由上可见物联网将在未来十年迎来黄金期，在山洪和自然灾害预防方面将会显现出更大的作用。物联网的发展正是目前水利和安防的必要品。迎合了中国目前发展的状况。3.3灌区项目信息自动化系统物联网应用传统的水利工作理念已经不适应现代水利发展的需要。水利事业的发展不仅要依靠增加投入，更重要的是要依靠科技，走内涵改造发展之路。水利信息化是灌区水利系统优化配置的重要基础，也是水利现代化的重要内容，因此，在灌区水利工程中要大力提高水利信息化的程度，以信息化带动和推进水利现代化。普及计算机在各个领域、各个方面的运用，建立起一套灌区综合水利实时监控调度系统；广泛运用各种高新科技手段，对区域的水资源和相关信息及时进行采集、传输、管理；以远程自动控制技术为依据对流域、区域的水利工程进行控制操作。该解决方案引入物联网的概念、技术、设备，与灌区水利信息自动化系统有机结合，提升了灌区节水示范区管理信息化、量测水自动化、收费计量化，灌溉供水远程控制，渠道水情实时测报，闸门自动启闭，动态数据实时监控的水平的内容，用户使用后反应很好，极大的提高了企业管理的效率和全面性。一、实施方案1、用户需求根据用户的实际要求，建设水田示范区管理信息化、量测水自动化、收费计量化，灌溉供水远程控制，渠道水情实时测报，闸门自动启闭，动态数据实时监控等系统。斗渠口均设置量测水设施,建立渠系自动化量测水系统,水位检测系统,建立国内集遥测、遥感技术，先进仪器和现代化通讯技术为一体的大型实时自动化监控系统，建立灌区信息化管理中心站和两个分站，实现国内一流的灌溉供水远程控制，渠道水情实时测报，闸门自动启闭，动态数据跟踪监控，达到科学、及时调配水，节约用水，高产、高效的目的。2、实施方案服务于灌区管理单位。利用传感器(如水位计、流量计、 闸位计、综合气象等装置)进行水利信息实时采集，利用计算机局域网、无线/有线通信网建立监测点监控中心灌区信息中心的信息传输通讯网络，实现灌区信息采集、传输、处理形成灌区综合数据库。 实现灌区内水雨情信息的实时监测，以及各水利机电设施的自动控制（如对灌区各配水点的闸门、水源站的电机泵阀及闸门等）装置进行远程控制和管理；实现灌区业务管理，包括水量调度、水费征收和日常办公管理。3、建设原则本工程建设在保障系统的稳定性、耐久性、安全性、造价低的情况下具备先进行、信息化的全面性、系统操作的方便性的设计原则。在系统的的硬、软件方面统筹考虑，具体建设原则如下：1、满足工程技术标准及技术规范、保证达到设计要求；2、采用高新技术与产品，保证工程建设的高起点、高标准、高科技含量、高质量和高效益；3、充分考虑系统的可伸缩性，方便系统的扩展或调整；4、充分考虑系统的安全性、稳定性、可操作性和可管理性；二、实施经验在工程实施的过程中，得到了许多宝贵的经验和教训。灌区信息化项目立足以需求为导向，因地制宜，讲求效益，以水利信息化带动水利现代化。按照 “科学规划、分步实施、先进实用、高效可靠”的原则，充分利用现有资源，采用“自主开发、技术引进”的方法，着力解决工程管理工作中存在的数字化程度不高、时效性不强、信息管理分散、处理手段落后、信息共享机制不全、使用效率低等突出问题。彻底改变过去人工操作的落后局面。用现代理性思维和理念转变传统的治水思路，向管理要效益。结合前郭灌区实际，一是科学布设信息采集点；二是合理确定控制方式；三是从灌区管理的实际需要出发构建网络；四是高度重视应用系统的开发和使用，选择成熟技术和产品，开发实用可靠的信息管理系统，实现灌区管理信息化。事实证明，通过现代化高科技的手段，在前灌区建立信息化管理系统，实施信息化管理，提高调度运行的管理水平、方便调度管理、优化运行方式、才能实现安全运行、节约水量、节约能源、降低能耗之目标，提高紧急事故的监视和处理能力、减少水量损失和防止事故扩大、保障安全、提高经济效益，确保数据传递的实时性与准确性，为管理决策提供可靠支持依据。因此，信息化管理系统在灌区的建设和应用是极为必要的。该系统的开发应用，为同类型灌区实现经济、实用、安全、可靠的信息化管理开辟了可行的道路。第四章 总 结这是一篇介绍说明性的文章，主要介绍物联网的研究背景、物联网原理、物联网结构框架、以及物联网相关在水利建设中的应用。物联网是科技时代的新产物，物联网(Internet of Things)则是由中国定义的“传感网”在国际上的通称，是传感网在理念上的一次拓展。“物联网”（Internet of Things），是指将各种信息传感设备，如射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的，是让所有的物品都有标签并与网络连接在一起，方便识别和管理。物联网既是方便人们控制想要控制的物品，方便人们生活，节