某市智能灌溉物联网的云平台分析与设计

摘要

目前我国正处于宏观经济转型与调整时期，阜康市面临劳动力资源的减少、资源型与工程型缺水同时存在，地下水严重超采;水利工程管理体制改革、农业用水水权水价改革、高效节水工程全面开展为现代水利发展奠定了基础。伴随着互联网+技术的应用，基于物联网的智慧水利迎来了更为广泛的发展机遇。
　　本文围绕阜康市水利工程建设发展及管理与改革的发展方向，以互联网+水利的建设思路，面向阜康市渠道灌溉、机井灌溉、高效节水灌溉的自动化和信息化需求，研究了阜康市智能灌溉物联网架构，设计了云平台。主要研究内容包括:
　　1.提出了阜康市智能灌溉物联网架构，涵盖了明渠灌溉、机井灌溉和高效节水自动化和系统的内容，实现阜康市地下水、地表水统一监控与总量控制，合理配置水资源，实现全县范围内灌溉预报，为阜康主要大田粮食作物、经济作物提供精准灌溉计划指导。
　　2.分析了阜康市灌溉物联网云平台的功能需求和非功能需求，设计了阜康市智能灌溉物联网云平台的体系结构，并详细设计了数据库和7大功能，包括基础信息管理、通讯中间件、系统管理和空间地图管理以及机井计量监控管理系统、明渠计量监控系统和滴灌自动化控制管理系统。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 阜康市农业灌溉现状

1．1．2 存在的主要问题

1．1．3 研究意义

1．2 相关领域研究现状

1．2．1 物联网技术

1．2．2 高效节水技术及发展

1．2．3 智能灌溉技术

1．3 研究目标与主要内容

第二章 相关技术介绍

2．1 无线传输技术

2．1．1 无线自组网技术

2．1．2 移动通讯技术

2．2 云平台开发技术

2．2．1 软件开发框架

2．2．2 中间件和数据库技术

2．2．3 程序设计技术

2．3 本章小结

第三章 云平台需求分析

3．1 智能灌溉物联网的总体需求

3．1．1 物联网终端的需求

3．1．2 物联网通讯的需求

3．1．3 物联网平台的需求

3．2 云平台功能需求

3．2．1 用户角色

3．2．2 云平台信息流程

3．2．3 渠道灌溉自动化系统

3．2．4 机井计量管理系统

3．2．5 滴灌自动控制系统

3．2．6 墒情气象采集

3．2．7 通讯中间件

3．2．8 系统管理

3．3 云平台非功能性需求

3．3．1 精度时间特性要求

3．3．2 灵活性要求

3．3．3 输人输出要求

3．3．4 数据管理要求

3．3．5 故障处理要求

3．3．6 其他专门要求

3．4 本章小结

第四章 云平台设计

4．1 物联网架构设计

4．1．1 体系架构

4．1．2 感知层设计

4．1．3 网络传输层

4．2 云平台体系结构设计

4．2．1 组件部署结构设计

4．2．2 平台功能总体结构

4．3 基础信息管理

4．4 通讯中间件

4．5 系统管理

4．6 空间地图管理

4．7 机井计量监控管理系统

4．7．1 计量监控子系统

4．7．2 收费管理子系统

4．7．3 用水监督子系统

4．7．4 信息统计发布子系统

4．8 明渠计量监控管理系统

4．8．1 计量监控子系统

4．8．2 配水调度子系统

4．8．3 收费管理子系统

4．8．4 工程维护管理子系统

4．8．5 信息统计发布子系统

4．9 滴灌自动化控制系统

4．10 数据库设计

4．10．1 概念结构设计

4．10．2 逻辑结构设计

4．10．3 典型数据库表

4．11 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢