物联网技术在灌区信息化中起到什么作用?

2024年02月05日 17:08

  灌区作为我国农业灌溉的重要载体,在促进农业生产、保障粮食安全、带动地方经济发展等方面发挥了巨大作用。由于历史原因,灌区长期存在着用水效率不高、水资源浪费严重、生态环境破坏等问题,影响了灌区的健康可持续发展。针对这些问题,国家采取了一系列措施推动灌区的现代化发展。

  而随着信息技术的不断发展,物联网技术应用于灌区信息化建设中,可有效解决灌区传统管理存在的问题。因此,基于物联网技术构建的灌区信息化系统,可以为灌区管理提供更多决策支持,从而实现节水灌溉、高效用水和科学用水的目标。下面我们就来看看物联网在灌区信息化中起到了哪些作用。

  一、感知层

  感知层包括传感器、摄像头、流量测控仪等。灌区环境监测系统可实现对灌区水文、气象、土壤、水质等环境因子的实时监测,并可对各环境因子进行监测数据的综合处理分析,实现对灌区水环境的智能监测和分析,从而为灌区管理提供决策支持。流量测控仪可实现对渠道水位的自动控制,以满足不同灌溉阶段的需求。在实际应用中,也可根据灌区灌溉需求,通过流量控制设备调节流量大小,使灌溉水位、水量能保持在合适范围内。

  同时,摄像头等视频监控设备可以对灌区内各区域进行实时监控,通过图像识别技术可将视频信号转换为数字信号,实现对灌区的全方位监控。

  二、传输层

  传输层主要通过各类传感器获取灌区中的各类信息,并将其转换为电信号,再将电信号通过传输线路发送到数据中心进行数据处理和存储。在传输层,数据采集设备与传输线路共同组成了一个完整的信息采集系统。

  三、网络层

  在网络层,通过5G、4G、NB-IoT等通信技术,实现不同设备之间的互联互通,将灌区内各类传感器采集到的信息通过通信网络传输至云平台。同时,可以通过监控平台对灌区内的各类设备进行集中管理,实现远程监控。

  例如,在无人值守的灌区中,通过4G/5G网络将现场采集到的数据传输至云端,云平台对数据进行分析、处理并将结果反馈至灌区管理人员手中。在此过程中,由于4G/5G网络具备高带宽和低延时特点,可实现远程操作与实时监控。

  四、应用层

  应用层是整个物联网系统的核心,主要完成对灌区数据的采集、处理和管理。应用层主要包括灌区节水灌溉信息管理系统、灌区水质监测系统和灌区水资源管理信息系统等,它是整个物联网系统的重要组成部分。

  灌区节水灌溉信息管理系统可以对灌区各个渠道和田间渠系的水位、水量等数据进行采集和实时监控,并通过 GIS地图对数据进行展示,实现灌溉水利用效率的最大化;灌区水质监测系统可以对水体水质进行实时监测,并通过视频监控、手机短信等方式向用户发送相关信息;灌区水资源管理信息系统可以为用水单位提供高效、科学的水资源利用方案,从而实现节水灌溉目标。

  五、管理层

  灌区管理人员可以通过远程终端随时了解灌区的各项信息,包括灌溉、用水、水质等数据,还可以查询灌区内各个设备的运行状态,并能根据需要远程控制设备运行,及时发现问题并解决。管理人员通过系统还能了解灌溉用水情况、灌区用水情况和工程运行情况,进而做出相应的决策和判断。

  由此可见,基于物联网技术构建的灌区信息化系统能有效提高灌区的管理水平和工作效率,帮助管理者做出科学决策。

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