“智慧水利”的發(fā)展和技術研究

邱利民

摘 要：“智慧水利”具有感知性、傳遞性和智能性的特征，有助于促進水利信息化的發(fā)展，促進水資源管理能力和公共服務能力的提升，全面推進水利的可持續(xù)發(fā)展，實現水資源的有效管理和合理配置。智慧水利是一項復雜、周期長的系統工程，想要提升水利信息化水平，必須對“智慧水利”實行統一規(guī)劃。本文對“智慧水利”的背景和現狀進行了分析，然后闡述了“智慧水利”的發(fā)展和應用的技術。

關鍵詞：智慧水利；水利信息化；發(fā)展；技術；研究

中圖分類號：TV52 文獻標志碼：A

城市的發(fā)展和信息技術水平的提升促進了“智慧水利”的產生，體現城市水資源管理現代化水平的標志之一是“智慧水利”，給國計民生提供了重要保障?！爸腔鬯钡挠行嵤┯兄谕七M水利系統的信息化建設和提高水利信息化水平，實現水資源的有效管理和合理配置。

1 “智慧水利”產生的背景

2009年1月28日IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”的概念，提出了加強智慧型基礎設施建設。“智慧地球”又稱為“智能地球”，將感應器嵌入到電網、鐵路、橋梁、供水系統等各種基礎設施中，然后將其連接好，推動了“物聯網”的形成。其次，將“物聯網”與已有的互聯網進行優(yōu)化整合，有助于人類社會與物理系統之間相互聯系和整合?！拔锫摼W”與現有互聯網的整合過程中，需要強大的中心計算機集群，這樣有助于對整合網絡內的工作人員、設備和基礎設施實施有效的管理和控制。在全球信息化的新形勢下，人們開始對“智慧水利”有所了解和關注。因為全球氣候變化和人類大肆破壞生態(tài)環(huán)境，導致自然災害頻繁出現，比如常見的洪澇災害、干旱缺水、水資源污染等，比較嚴重的災害有山體滑坡、泥石流等，這些自然災害會危害到人類的人身安全。為了防治這些災害，我國水利工作者因此借鑒“智慧地球”的理念提出了“智慧水利”的概念，“智慧水利”是將“物聯網”與現有的互聯網結合所形成的“水聯網”，有助于促進水利信息化水平的提升。

2 我國“智慧水利”發(fā)展的現狀以及存在問題

2012年成立了我國首個“水利部物聯網技術應用示范基地”，我國水利信息化建設正在快速地發(fā)展。我國陸續(xù)實施了各種水利信息化建設戰(zhàn)略，給水利建立提供一系列政府扶持。2013年10月，廣東省水利部門與廣東聯通簽署戰(zhàn)略合作協議，共同建設“智慧水利”無線應用平臺，構建廣東全省水利三防聯集群網，將水利業(yè)務信息、視頻監(jiān)控等重要信息系統部署到無線應用平臺上，讓人們可以通過手機登錄到平臺上，然后就能隨時隨地查詢相關信息?！爸腔鬯钡目焖侔l(fā)展，有助于實現水資源的有效管理和優(yōu)化配置，提高水利工程管理水平，促進水利信息化水平的提高，推進社會經濟的全面發(fā)展。

雖然我國“智慧水利”的發(fā)展非常迅猛，在各領域中的應用也非常廣泛，但是在“智慧水利”的建設和應用過程中還是存在一些問題。最為常見的問題是比較重視“智慧水利”，對“智慧水利”的應用有所忽視，應用效率普遍較低；重視“智慧水利”的硬件設施裝備，忽視應用軟件的開發(fā)。隨著“智慧水利”項目在浙江、廣東等地逐漸流傳開來，不少省市為了追趕“潮流”，不惜花費大量的財力、物力和人力，加強“智慧水利”建設，配備先進的設備建立“智慧水利”，卻忽視了應用平臺的開發(fā)和利用。各單位呈現一種各自為營的局面， 各單位信息資源不愿意與其他單位共享，造成信息孤島現象的產生，信息應用效率非常低，甚至出現綜合應用為0的尷尬局面。有些“智慧水利”項目建設完成后，沒有及時更新信息內容，輔助決策類和統計分析類系統的配備不足，工作人員的專業(yè)水平不高，不能滿足水利工程管理的需求，這些“智慧水利”項目幾乎成了擺設，不僅浪費時間，還浪費了大量的投入資金。

3 “智慧水利”的發(fā)展

“智慧水利”建設是全國性的問題，水利行業(yè)是我國基礎產業(yè)，需要優(yōu)先發(fā)現并實現可持續(xù)發(fā)展，從而有利于保障國民經濟建設。“智慧水利”建設應在國家、水利部門的統一規(guī)劃、統一領導的前提下進行聯合建設，遵循“智慧水利”建設的基本方針，實現水利信息共享，推動水利事業(yè)的發(fā)展和水利建設技術的優(yōu)化，促進我國社會經濟建設和公共服務水平?！爸腔鬯钡慕ㄔO要適應社會經濟基礎建設和基礎產業(yè)的地位。構建統一、協調的水利工程管理機制，加強水資源保護工作，對各區(qū)域的防洪、排澇、供水、水土保持、地下水回灌等實施有效的規(guī)劃和管理。在對“智慧水利”建設進行規(guī)劃時要結合當地實際需求，同時要考慮到長期發(fā)展的目標。提高“智慧水利”建設項目的服務水平，重視水資源保護，通過利用已有資源，循序漸進地完善水資源管理體系。“智慧水利”項目建設中結合現代信息技術的合理應用，保證水利工程的正常和穩(wěn)定運行。利用現有的信息資源，將其進行優(yōu)化整合，建立共建共享機制，實現信息資源共享，不斷提高工作人員的專業(yè)水平和綜合素質，加強專業(yè)人員隊伍建設，推進水利事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 “智慧水利”的關鍵技術

4.1 智能感知技術

利用先進的信息傳感系統和設備，比如無線傳感器網絡等，實時監(jiān)測、采集和分析防洪、排澇、水利工程等各類信息。想要獲取水工建筑物的數據或是水文測站的信息，可以通過射頻識別技術的應用對水工建筑物和水文測站設備等裝備進行射頻標簽，就能夠自動獲取系統所需的相關數據。將無線傳感器網絡嵌入到各區(qū)域的集成化微型傳感器，然后就能進行實時監(jiān)測、感知和采集有關區(qū)域的各方面信息，采集的數據會通過無線網絡傳播出去。智能感知技術的應用有助于人們及時掌握和了解關于水利方面的信息。

4.2 物聯網技術

物聯網又稱IOT，是互聯網、傳統電信網等信息承載體，能夠在所有具有獨立功能的普通物體之間實現互聯互通、資源共享的網絡，就是物物相連的互聯網。物聯網的應用范圍十分廣泛，在水利流域中的主要作用就是將裝備和嵌入到水質監(jiān)測斷面、供水系統、輸水系統、水文測站等水利工程中，將互聯網相互連接，就會形成“流域物聯網”。

4.3 云計算與云存儲技術

大數據時代的背景下，云計算與云存儲技術在各領域的應用十分廣泛。通過虛擬化、寬帶網絡等技術將互聯網資源轉換到所需的無線應用平臺上，然后用戶根據個人需求登錄平臺，就能夠獲取自己所需的信息。通過云計算的應用，可以將涵蓋范圍廣的流域模擬程序分解為很多小的子程序，然后通過計算機網絡進行系統搜索、計算、處理，將處理結果回傳給用戶。通過云存儲技術的應用，水利流域中海量的數據，如實驗數據、歷史數據和實時數據，還有流域中的自然、環(huán)境等數據，這些海量的數據存儲就不用局限于硬盤空間。

結語

綜上所述，防洪、排澇、供水、污水處理和水環(huán)境保護等水利工作，這些工作環(huán)節(jié)之間是緊密聯系的，需要利用先進的科學信息技術進行智能化的分析、判斷、處理。需要處理的數據信息是非常龐大的，這些海量的信息會通過無線傳感網絡、物聯網等傳送到數據中心，然后數據中心會通過仿真模擬等技術對傳輸過來的數據進行分析處理，并提出相應的解決措施，對水利事件進行實時的智能監(jiān)控。將傳輸過來的數據信息和處理結果需要及時上報給政府和有關單位。水利信息化在水利工程建設中起著非常重要的作用，加強“智慧水利”建設，推進物聯網技術、現代化通信技術等信息技術的應用，在水資源管理、水利工程運行管理等方面充分發(fā)揮信息化具有的效能，促進“智慧水利”的全面發(fā)展。

參考文獻

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