基于IoT+GIS的溢油环境实时监测系统的设计与实现

• 作 者: 于蒙蒙
• 出 处: 山东交通学院
• 发表日期: 2018年01期
• 关键词: 物联网 地理信息系统 实时监测 BP神经网络

海洋溢油已成为海洋生态环境重要污染之一,溢油模型能够模拟溢油扩散、漂移的轨迹及其归宿,为溢油应急处理提供科学依据,然而溢油模型分析的准确度很大程度上取决于溢油环境数据。目前,溢油分析数据多来源于气象局发布的气象数据与潮汐表分析,与溢油点环境的实际数据具有较大差距,难以反映溢油点的真实情况,严重影响溢油扩散分析的准确性。因此,需要开发一种能够实时监测溢油点环境数据的设备及系统,以提高溢油环境数据的准确性。本文结合海洋特殊的监测环境,明确了整个溢油环境实时监测系统的功能和组成。首先,基于前沿的物联网技术,设计实现了一套适用于海洋环境、无人值守、智能化的海洋溢油实时监测设备,并开发了与之匹配的桌面软件系统。其次,以采集的历史信息为数据基础,创建基于BP神经网络的溢油环境数据预测的模型,通过Matlab软件实现对气象与潮流溢油环境数据的动态预测。最后,将溢油环境数据与数据库中的地理数据结合GIS系统,以电子海图的形式构建溢油环境动态场景。为了验证本文构建的溢油动态环境实时监测系统的可实用性,在校内实验区和威海成山头对该溢油环境实时监测设备进行了投放实验,取得了满意的效果,达到了设计要求。该系统不仅便于携带安装,能够实时监测溢油点的环境数据,预测气象因素和潮流的变化趋势,构建溢油环境动态场景,并能实时显示溢油点与敏感海洋资源的关系,大大提高溢油扩散分析的准确性,为及时有效地处理溢油污染事故提供科学的数据支撑。