面向物联网的灌区信息管理系统

发布时间：2017-07-27 17:31

  本文关键词：面向物联网的灌区信息管理系统

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【摘要】：水是生命之源,是人类赖以生存和发展的不可缺少的最重要的物质资源之一。然而由于水资源有限的可再生性和人类过度的使用,目前全世界都面临水资源严重紧缺的处境,如何能够充分利用有限的水资源是我们全人类都要面对的巨大难题。与此同时,我国作为世界第一产粮大国,农业用水消耗量达到总用水量的69%左右,日常的农田浇灌甚至是一些大型灌区都存在着许多不合理的水资源浪费行为,虽然我国的部分大中型灌区陆续配备了一些节水灌溉设备,有效的改善了水资源浪费的情况,但节水问题仍然是我国灌区发展的一个重要研究方向。只有将物联网技术应用到灌区管理系统当中才能有效的改善灌区水资源利用效率低的问题,并且能够解决其在时效性等方面存在的各种缺陷。本文首先对灌区信息管理系统进行一个全面性的需求分析,针对国内外大型灌区的发展现状,从现有管理系统的问题入手,对研究目标进行了明确。建立一个面向物联网的灌区信息管理系统,不仅可以满足灌区管理人员对整个灌区信息的数据化和可视化要求,而且还可以提高物联网采集数据的可利用度,为管理部门和管理人员的节水调度等决策提供信息支撑,可以有效的缓解灌区水资源紧张和浪费的现状。经过分析物联网、GIS和面向物联网的灌区管理系统的最新研究成果,结合当前物联网技术的基本特征和要求,对灌区信息管理系统的研究内容、研究方法进行研究规划。采用现在灌区管理系统比较流行的GIS技术以及物联网技术来对整个灌区的苗情、墒情等数据信息进行远程监测,通过信息的可视化输出对整个灌区的节水灌溉任务进行分析和研究,给决策者和用户及时全面的了解和掌握灌区的各项数据指标和信息提供支撑。系统的使用者不仅可以随时对灌区的各种实时信息进行管理维护,而且可以通过该系统的自动控制装置实现对灌区节水灌溉的智能控制,满足管理者对灌区的精细化管理需求。根据系统的总体规划与设计思路,在本文的最后进行了相关管理流程的模拟,对于提高工作效率和缩短管理流程有一定的成效。除此之外,本文还针对当前系统当中出现的理论和技术问题进行了有效分析,最后对灌区智能化管理的未来发展前景进行了预测和展望。
【关键词】：物联网 GIS 灌区 信息管理系统
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S27;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 本文研究背景和意义9-11
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势11-14
• 1.2.1 国外研究现状11-12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.2.3 发展趋势13-14
• 1.3 本文研究目标和内容14
• 1.3.1 研究目标14
• 1.3.2 研究内容14
• 1.4 本文组织结构14-16
• 1.4.1 技术能力分析14
• 1.4.2 技术路线14-16
• 1.4.3 组织结构16
• 1.5 本章小结16-17
• 2 关键技术与相关理论17-23
• 2.1 物联网17-18
• 2.1.1 概述17
• 2.1.2 物联网的主要特征17-18
• 2.2 无线射频技术18
• 2.3 传感器技术18-19
• 2.4 无线通信技术19-20
• 2.5 灌区物联网采集单元20
• 2.6 GIS技术20-22
• 2.6.1 GIS的特点21-22
• 2.7 本章小结22-23
• 3 系统分析23-27
• 3.1 系统需求分析23-25
• 3.1.1 系统功能需求分析23-24
• 3.1.2 可行性分析24
• 3.1.3 开发方式分析24-25
• 3.2 系统性能分析25-26
• 3.3 本章小结26-27
• 4 系统的总体设计27-37
• 4.1 系统设计原则27
• 4.2 系统流程图27-28
• 4.3 系统的体系结构28-29
• 4.4 多元数据的集成29-30
• 4.5 数据处理方案30-31
• 4.6 系统数据库设计31-36
• 4.6.1 空间数据库31-32
• 4.6.2 数据库模型设计32-34
• 4.6.3 数据库表的设计34-36
• 4.7 本章小结36-37
• 5 系统的设计与实现37-57
• 5.1 系统开发环境37
• 5.2 系统运行环境37
• 5.3 主要功能模块的设计37-55
• 5.3.1 GIS功能模块37-42
• 5.3.2 信息查询模块42-43
• 5.3.3 统计分析模块43-47
• 5.3.4 灌溉管理模块47-51
• 5.3.5 系统管理模块51-55
• 5.4 本章小结55-57
• 6 总结与展望57-61
• 6.1 总结57-58
• 6.2 展望58-61
• 攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文61-63
• 致谢63-65
• 参考文献65-68

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本文编号：582597