基于物聯(lián)網(wǎng)的水文監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

圖3 水文監(jiān)控中心軟件整體框

3 系統(tǒng)評估

在基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水文監(jiān)測系統(tǒng)中，由于大量水文采樣終端節(jié)點(diǎn)被部署于不同的水文區(qū)域，各個終端節(jié)點(diǎn)間以無線自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，通信方式采用 的是無線通信。由于無線信號傳輸存在由反射、衍射所引起的多徑效應(yīng)，加上節(jié)點(diǎn)所處環(huán)境復(fù)雜，因而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間通信存在較大的 不穩(wěn)定性。這種情況有可能導(dǎo)致整個水文監(jiān)測系統(tǒng)無法穩(wěn)定的工作，采集到的水文數(shù)據(jù)不能及時、準(zhǔn)確地傳輸給監(jiān)控中心進(jìn)行分析決策[10]。

因此，在系統(tǒng)成功組建后，為了保證整個系統(tǒng)高效、穩(wěn)定地運(yùn)行，還需要對整個監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行評估，主要包括對終端水文采樣模塊物理性能的評估、網(wǎng)絡(luò)物理層參數(shù)的評估、數(shù)據(jù)鏈路層參數(shù)評估、網(wǎng)絡(luò)層參數(shù)評估、監(jiān)控中心分析軟件的性能評估等，并依據(jù)評估的結(jié)果采取相關(guān)策略。

國內(nèi)外對基于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的項(xiàng)目在評估方面進(jìn)行了大量研究，并取得了很好的應(yīng)用效果。評估方法主要包括基于通信鏈路特性的評估方法、基于測試參數(shù) 的評估方法、結(jié)合多因素的綜合評估方法等，這些評估測量手段都值得進(jìn)行借鑒和參考。具體到本項(xiàng)目的系統(tǒng)評估，則包括對終端節(jié)點(diǎn)的射頻參數(shù)測試評估、采樣水 文參數(shù)精度和可靠性評估以及整個網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)生命周期的評估。只有整個網(wǎng)絡(luò)都達(dá)到了設(shè)計的預(yù)期目標(biāo)，系統(tǒng)所測試的水文參數(shù)才是真實(shí)和可靠的，才能 用于實(shí)際的工程中。

4 結(jié) 語

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水文監(jiān)測系統(tǒng)組網(wǎng)靈活, 物理限制條件寬松，能夠很容易地實(shí)現(xiàn)水文參數(shù)測試布網(wǎng)，在本項(xiàng)目中可以很方便地實(shí)現(xiàn)對水溫、PH 值、水位、溶解氧等參數(shù)的測試，也可以很方便地通過增加網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)而不用改變系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)來滿足對某一寬廣水域( 如河流的河段、湖泊、水庫海水養(yǎng)殖水域等) 的水文進(jìn)行在線實(shí)時監(jiān)測。通過航空布網(wǎng)，也可以實(shí)現(xiàn)對某些人員不易到達(dá)的區(qū)域進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建，從而達(dá)到對水文情況進(jìn)行實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)測。這一點(diǎn)對于減災(zāi)監(jiān)測方面，尤其具有重要的作用。