物联网技术在水资源管理中的应用.docx

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1、潮南攵短吃本科生毕业论文（设计）题 目：物联网技术在水资源管理中的应用学生姓名：学 号：专业班级：指导教师：_完成时间：2022年5月摘要11绪论31.1研究背景3L 2研究意义31.3国内外研究动态42物联网在四川水资源管理中的应用现状 52.1 四川省水资源管理信息化系统52.2 物联网技术的应用53物联网技术在水资源管理的瓶颈与发展前景83.1 感知广度和深度还待提高83.2 物模型程度低，接入性较差 93. 3数据挖掘处于起步阶段94结语10参考文献10致谢11物联网技术在水资源管理中的应用电子信息科学与技术专业学生：*指导教师：*.摘要：进入新时代以来，随着物联网技术的广泛应用，推动

2、了我国的工业控制设备在制 造方面实现了智能化、低成本化和微型化。在农业领域，物联网技术也得到了广泛的应 用，并取得了很好的效果。本文以物联网技术在四川水资源管理中的应用情况为例，对 物联网技术在水资源管理中的应用进行研究，从感知层、传输层和处理层三方面闻述了 物联网技术在四川省水资源管理信息化系统中的应用情况。当前物联网技术在水资源管 理的应用方面，仍然存在感知广度和深度有待提高、物模型程度低、数据挖掘处于起步 阶段等发展瓶颈。通过物联网在四川水资源管理中的应用实践表明：物联网技术的充分 应用需要与其他的信息技术进行充分的联动，才能推动监测数据方面实现更加的完善， 进而推动水资源平台在功能性方

3、面和即时性方面效用更高。关键词：物联网，水资源管理，信息化系统，监测Application of Internet of things technology inwater resources managementElectronic information science and technology Candidate： *.Advisor:*.Abstract:Since entering the new era, with the wide application of Internet of things technology, the industrial control equi

4、pment of our country has realized the intellectualization, low-cost and miniaturization in manufacturing. In the agricultural field, the Internet of things technology has also been widely used, and achieved good results. Taking the application of Internet of things (iot) technology in water resource

5、s management in Sichuan province as an example, this paper studies the application of iot technology in water resources management, the application of Internet of things (iot) technology in water resources management information system of Sichuan province is described from three aspects: perception

6、layer, transmission layer and processing layer. At present, there are still some bottlenecks in the application of iot technology in water resources management, such as the improvement of perceived breadth and depth, the low degree of object model, and data mining in the initial stage. The applicati

7、on of iot in water resources management in Sichuan province shows that the full application of iot technology needs to be fully linked with other information technologies in order to promote the improvement of monitoring data, in turn, the water platform will be more effective in terms of functional

8、ity and immediacy.KeywordsjIntemet of things, water resources management, information systems, monitoring1绪论1.1 研究背景我国的水资源拥有总量大，人均少，时空分布不均匀的特点。我国用占全世界6% 的水资源养活了超过世界20%的人口。而且，随着气候的不断变化，在水资源的应用方 面，我国将面临更加频繁的干旱情况。在水资源的应用结构方面，农业用水量占全部用 水量的62.4%。加强水资源的管理能够有效的提高水资源的保护，加强生态文明建设， 推动水资源的合理配置。四川省位于黄河和长江流域的上游，

9、面积为48.43万平方公里。 在水资源的覆盖方面，长江流域的覆盖面积达到了 96.65%,黄河流域在水资源的覆盖 方面达到了 3.35%。在我国，四川省是水资源的大省，平均水资源量为2616亿立方米, 在人均水资源的占有量方面高达2900立方米，均高于全国的平均水平。但由于四川省 的人口和耕地方面，以及四川省的80%生产总值方面主要位于四川盆地的腹部位置，而 且四川省在年降水量方面分布非常不均匀。所以只有对水资源的管理方面加强优化配 置，才能推动地区的可持续化发展。四川省为加强对水资源的管理，实现水资源的优化 配置，已经通过国家水资源监控能力一、二期的项目建设，通过对水资源在管理平台方 面、信

10、息传输方面和监测传感方面的建设，已经建立了初步化水资源信息化管理平台。进入新时代以来，物联网技术在各行各业都获得了迅猛的发展，尤其是在电子商务 领域、医疗领域、物流管理领域等方面被应用的非常广泛。在欧美为代表的发达国家中， 对于物联网技术的应用也非常广泛，尤其是在智慧河流项目方面的应用，实现了对水资 源在水质方面、生物方面、区域气候方面以及在流域的水量方面等全面的检测。所以在 现代化的水资源管理方面，物联网技术已经扮演了非常重要的角色。1.2 研究意义本文以物联网技术在四川水资源管理中的应用情况为例，对物联网技术在水资源管 理中的应用进行研究，从感知层、传输层和处理层三方面闻述了物联网技术在四

11、川省水 资源管理信息化系统中的应用情况。当前物联网技术在水资源管理的应用方面，仍然存 在感知广度和深度有待提高、物模型程度低、数据挖掘处于起步阶段等发展瓶颈。通过 物联网在四川水资源管理中的应用实践表明：物联网技术需要与其它信息技术联动联 用，才能建设出监测数据更加完善、即时性更高、功能更强的水资源管理平台，对提高 我国物联网技术在水资源管理中的应用水平具有非常重要的现实意义。1.3 国内外研究动态物联网技术的兴起和广泛的应用，为我国智慧农业发展提供了非常重要的技术支撑 （李道亮，2012： Al-Fuqaha等，2015）。美国麻省理工学院在1999年设立了自动识别 中心，推动着互联网概念的

12、产生。物联网技术实现了互联网与电子工业进行了充分的结 合，成为了 21世纪以来各国政府关注的热点。通过物联网技术的发展与相关产业的结 合，推动了产业的升级。在2009年欧盟通过了欧盟行动计划，制定了系统化的农业物 联网应用体系（Commissi on of the European Communities, 2009） 0 美国在物联网 技术的农业领域应用方面依托于大农场，实现了精准农业的迅速发展。美国土木工程师 围绕互联网技术编制了自动化的大农场灌溉控制系统，实现了大农场在灌溉领域的现代 化管理（WahIin和Zimb elman, 2018）。荷兰在农业领域方面以温室农业的高效生产 闻名全

13、世界，通过物联网技术的应用对温室光照、水需量、需氧量方面进行了精准的控 制，在温室的远程控制系统方面也非常的成熟（李瑾等，2015） o韩国在农业领域通过 应用物联网技术，构建了农业物联网科技创新服务体系，推动了农业领域的转型升级（李 瑾等，2015）。在2001年，我国正式提出了灌溉信息化的计划，经过了近20年的不断 的发展，我国在农业领域的灌溉方面，实现了灌溉运行更加的安全、运行成本有效降低、 灌溉用水量实现节约、灌溉水平大幅度提升的效果，整体效益非常明显（张穗等，2020） o我国在推动灌溉信息化的过程之中，尤其是在“十三五”计划，在全国各灌溉区内 完成了各种类型的水资源控制点、自动化设

14、备和水分监测点等设备的安装以及应用。在 灌溉区的信息化发展过程中，研发了针对性的对区域水资源灌溉方面的管理软件，并制 定了针对性的管理制度体系。但是由于我国各个灌溉区都有各自的特色，在灌溉信息化 推动的过程中，设备建设方面和设计方案方面都各不相同。在统一的规范方面相对较差, 没有形成有机的整体。而且我国虽然拥有比较完善的灌溉基础设施，但在灌溉的自动控 制方面，尤其是在区域灌溉的决策理论方面，以及对灌溉管理平台的应用上精密度仍然 缺乏。所以，在新时代在灌溉区域现代化建设方面，如何围绕国家提出的“高效节水” 战略的实施，拥有更加现代化的自动灌溉技术，实现灌溉区用水的更加合理的调配，是 我们应该重点

15、关注的课题（康绍忠等，2021：康绍忠等，2020） o2物联网在四川水资源管理中的应用现状2.1四川省水资源管理信息化系统四川省在水资源管理方面，主要把国家水资源监控能力一期项目建设和二期项目建 设作为了依托，完成了对水资源管理过程中在监测系统方面、数据接入方面和应用平台 方面三大功能的建设。第一，在水资源的监测系统方面。主要是围绕饮用水的水源地、取用水的水源地、 水功能区实现了有效的监测。在饮用水源地的监测方面，针对地表水饮用水源在供水人 口达到20万以上的区域，对当地的水质进行了在线监测。在取用水的监测方面，主要 是针对四川省的河道外总取水许可量和总用水量两个方面进行监测，当前80%以上

16、的河 道外总取水许可水量、用水户总水量的50%实现了在线监测，而且在灌溉区域达到5万 亩以上的实现了在线全部监测，在灌溉区域在1万亩至5万亩之间的选取了 39个灌溉 区进行了在线监测。在水功能区监测方面，四川省境内所有重要的江河湖泊进行水质的 常规性监测方面，在总的覆盖率方面已经达到了 95%以上。第二，在监测系统数据的接 入方面。通过有线和无线两种方式的结合，实现了把各地在水资源监测流量数据进入到 了水资源管理平台。数据方面涵盖了取水监测点有1982个，灌溉区84个，水源地62 个，水质自动监测站66个，雨量站247个，水电站生态流量137个，河道水文位站169 个，重要工程87个。第三，在水资源的管理应用平台方面。主要包括了三大部分，分 别是水资源管理应急系统，水资源调配决策支持系统，河水资源业务管理系统。2.2物联网技术的应用