基于物联网与云计算的灌区信息管理系统研究.pdfVIP

第2l卷2期 应用基础与工程科学学报 V01．21，No．2 2013 ANDENGINEERINGApril 2013年4月 OFBASICSCIENCE JOURNAL 中图分类号：TP399文献标识码：A 文章编号：1005-0930(2013)02-0195-008 doi：10．3969／j．issn．1005-0930．2013．02．001 基于物联网与云计算的灌区信息 管理系统研究 刘海燕1， 王光谦1， 魏加华1， 田 坤2 (1．清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，北京100084；2．北京中水新华国际工程咨询有限公 司，北京lO∞84) 摘要：为解决灌区信息化建设中信息采集效率低，资源共享能力弱，软件通用化 程度不高等问题，基于分层设计理念研发了具有可灵活配置且扩展性强的灌区 信息管理系统．系统总体结构根据物联网的体系架构分为感知层、网络层、云计 算平台(应用层)3层．灌区的各项业务在云计算平台进行管理并采用Google云 计算服务平台(GAE)对系统进行部署．实现了物联网与云计算技术在灌区信息 管理领域的无缝对接，较好地解决了灌区信息管理服务中存在的不足．应用结果 表明该系统不仅能够提高灌区的管理效率而且可对灌区的科学决策提供有效技 术支撑． 关键词：云计算：物联网：资源共享：灌区 X108hm2增加 作为农业大国，我国的灌溉面积广大，总灌溉面积已由1949年的0．16 X X 到目前的0．57108hm2，设计灌溉面积在2104hm2以上的大型灌区共有402处，总规划 灌溉面积0．192X108hm2．大型灌区已占全国1l％的耕地面积，生产了占全国总产量22％ 的粮食和31％的经济作物，农业生产总值占全国农业总产值的1／3¨o．因此，灌区是我国 农业可持续发展的基本保障，在整个国民经济和社会发展中都具有举足轻重的地位嵋1． 为促进灌区的可持续发展，解决灌区水资源供需平衡的矛盾，实现计划用水、节约用 水和提高农业用水效率，通过非工程措施解决灌区水资源管理问题成为当前灌区发展中 迫切需要解决的问题之一[3J．近年来，先进的计算机技术已经应用到灌区信息化建设中， 灌区信息管理软件的大量开发，使得灌区管理取得了显著的成效M’71．但是，由于缺乏统 一规划和管理，在软件开发过程中存在一些共性的问题，如：重复建设，各自为政，开发效 率低；没有统一的应用开发框架，兼容性较差，信息不能有效共享，人为地制造了“信息孤 岛”，资源共享能力较弱，适应性差；缺乏海量数据的管理能力等．这些均制约了灌区信息 化管理软件开发技术向大规模，高质量的方向发展¨圳． 收稿日期：2012-04-24；修订日期：2012-12-21 基金项目：水沙科学与水利水电工程国家重点实验室科研课题(2012-KY-05)；水利部公益性行业可研专项经费 作者简介：刘海燕(1978一)，女，博士，高级工程师． 万方数据 应用基础与工程科学学报 V01．21 云计算技术与物联网技术的提出和快速发展，为研究开发新一代的分布式灌区信息 管理系统提供了全新的思路¨m11 J．云计算是能够提供动态资源池、虚拟化和高可用性的 下一代计算平台，具有硬件基础设施架构在大规模的廉价服务器集群之上，应用程序与底 层服务协作开发，最大限度地利用资源，通过多个廉价服务器之间的冗余，使用软件获得 高可用性等特点u2。．