新時期智慧水利建設的思考

趙志博

（中州水務控股有限公司）

0 引 言

中國是一個農(nóng)業(yè)大國，水利是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設的基礎，它關乎到農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定和發(fā)展，是經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎支撐，具有很強的社會公益性、基礎性和戰(zhàn)略性。同時，水利又是生態(tài)環(huán)境改善的保障，中國是一個水資源短缺、水災害頻繁、水資源分布不均衡的國家，興修水利、消除水害是一個長期而艱巨的任務。傳統(tǒng)水利由于各個業(yè)務系統(tǒng)之間沒有建立相應的聯(lián)系，信息不能共享，造成一些項目重復建設，同時建設區(qū)域相對分散，不能有效統(tǒng)一管理。隨著信息時代的高速發(fā)展，水利工作正在從傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利轉變，黨的十九大報告明確提出要建設數(shù)字中國、智慧社會，水利部印發(fā)《水利網(wǎng)信水平提升三年行動方案（2019—2021年）》，到2021年基本建成水利系統(tǒng)網(wǎng)絡安全防護體系，實現(xiàn)網(wǎng)絡全面互聯(lián)、數(shù)據(jù)融合共享、數(shù)據(jù)的深度分析以及關鍵業(yè)務智能應用，加快智慧水利建設是我們水利人面臨的時代課題。

1 智慧水利的核心內(nèi)涵

所謂“智慧水利”指的是通過互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新興技術收集水利信息資源，上傳至統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心進行匯總、分析、處理和執(zhí)行，實現(xiàn)水利信息共享和智能管理，有效提升水利工程運用和管理的效率、效能。智慧水利涵蓋了水文、水政、水資源、農(nóng)村水利、供水、排水、防汛防澇等各個領域的方方面面，使用自動化信息采集監(jiān)測設備實時采集覆蓋、感知觀測內(nèi)容，并第一時間將觀測信息上傳，通過超級計算機和云計算將“水利物聯(lián)網(wǎng)”整合在一個大數(shù)據(jù)平臺內(nèi)，形成水利信息云服務體系。在水利工程建設方面，針對水利工程建設投資多、規(guī)模大、工期長和施工復雜性等特點，運用智能融合技術，通過數(shù)字化生產(chǎn)管理，使其流程更加優(yōu)化合理、調度更加科學、管理更加統(tǒng)一，可以有效提升水利工程建設和管理的效率和效能，增加社會效益和經(jīng)濟效益。智慧水利使水利業(yè)務管理、涉水跨行協(xié)調管理、信息檢測、電子政務等工作更加全面、精細、實時、智能，有效提高水利行業(yè)的管理效率和社會服務水平。智慧水利是構建各個業(yè)務系統(tǒng)的互聯(lián)互通的渠道，在大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代化技術的基礎上，將水文、地理信息、水務工程、防汛抗旱、水資源以及水土保持等相關數(shù)據(jù)資源進行有機結合，將傳統(tǒng)水利與物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)結合形成的水聯(lián)網(wǎng)、形成完善的數(shù)據(jù)資源共享系統(tǒng)，有效解決各個系統(tǒng)孤立存在、相關信息和數(shù)據(jù)無法共同享用、部門間工作重復、管理協(xié)調不到位等問題，促進現(xiàn)代水利事業(yè)的發(fā)展。

2 智慧水利建設的目標

水利的管理對象是江河湖泊、水資源的開發(fā)及利用和水利基礎設施，服務對象是經(jīng)濟社會、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。新時期信息技術和經(jīng)濟社會的發(fā)展，要求傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利的轉變，利用現(xiàn)代化技術，使水利工程與信息技術緊密結合，建設水利信息感知體系；建立交互共享和跨層級、跨領域服務的水利大數(shù)據(jù)；建立數(shù)據(jù)匯聚、存儲、交互、分析和服務為一體的支撐平臺，全面健全保障支撐環(huán)境；建立涵蓋水文監(jiān)測、水政執(zhí)法、水資源開發(fā)利用、城鄉(xiāng)水利現(xiàn)代化、江河管理保護、水土保持、供水、排水、防汛防澇等業(yè)務的信息化應用平臺，逐步實現(xiàn)水利信息化的基礎資源、數(shù)據(jù)資源、應用資源、標準規(guī)范的統(tǒng)一，促進水利各項業(yè)務專業(yè)化和智能化管理，提升科學決策和高效的管理水平，為建成社會主義現(xiàn)代化強國提供有力的水利水資源保障。

3 智慧水利實現(xiàn)的思考

3.1 建立智慧水利標準規(guī)范化的體系

智慧水利建設是國家規(guī)劃建設項目，須在國家關于智慧水利建設方針政策的指導下，進行統(tǒng)一規(guī)劃、聯(lián)合建設，實現(xiàn)網(wǎng)絡互聯(lián)互通、信息數(shù)據(jù)資源共享共用：一是，建立統(tǒng)一的標準體系，規(guī)范水利信息化建設內(nèi)容和技術規(guī)程。二是，按照水利部建設標準規(guī)范的要求，結合工作實際，建立水利數(shù)據(jù)資源目錄，開展數(shù)據(jù)資源標準規(guī)范建設，構建智慧水利數(shù)據(jù)平臺，全面保障數(shù)據(jù)準確性、唯一性、完整性及時效性。三是，按照水利部《水利網(wǎng)絡安全管理辦法（試行）》和《國家網(wǎng)絡安全等級保護（等保2.0）》的要求，建設水利信息多層級的安全防護體系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的有效和安全共享。

3.2 完善水利信息監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng)

對所選定的地域、河道湖泊、水資源、水環(huán)境、水務設施、重點水利建設項目等在現(xiàn)有的監(jiān)測網(wǎng)站基礎上，充分利用遙感、定位、無人機及物聯(lián)網(wǎng)、5G 等技術和手段，進行智能感知系統(tǒng)的建設，實現(xiàn)網(wǎng)絡全覆蓋的監(jiān)測系統(tǒng)，全面提升感知能力和水平。

3.3 加快水利信息傳輸網(wǎng)絡的建設

目前，現(xiàn)有的水利信息網(wǎng)絡與智慧水利建設的發(fā)展要求存在不小的差距，需要在現(xiàn)有的信息傳輸網(wǎng)絡基礎上，加大通訊網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等公共設施的建設，不斷擴大和完善信息網(wǎng)絡的范圍，逐步形成有河流湖泊、水利工程等感知對象的信息局域網(wǎng)絡，同時形成各級水利部門的網(wǎng)絡系統(tǒng)，力爭做到縣級以上水行政部門及其主要支撐單位網(wǎng)絡的全聯(lián)通。同時，要擴大互聯(lián)網(wǎng)絡通道建設，預留適度通道帶寬，為水利業(yè)務拓展預留必要的空間。

3.4 加大水利信息數(shù)據(jù)存儲體系的建設

數(shù)據(jù)倉庫是智慧水利大數(shù)據(jù)平臺的核心系統(tǒng)，水利數(shù)據(jù)種類多、數(shù)量大，實現(xiàn)智慧水利后需要強大的計算和存儲等基礎設施支撐。在已有水利信息檢測系統(tǒng)的基礎上，按照統(tǒng)一的標準不斷完善已有的基礎水文、地理信息系統(tǒng)、水資源、水利工程、防汛抗旱、水土保持以及稅務普查等相關的數(shù)據(jù)資源，采用虛擬化技術，形成計算、網(wǎng)絡、高效存儲資源池，完成水利大數(shù)據(jù)存儲體系的建設，為實現(xiàn)不同部門、不同業(yè)務數(shù)據(jù)資源的共享和管理奠定基礎。

3.5 加強水利信息云數(shù)據(jù)中心的建設

水利云數(shù)據(jù)中心是依托云計算、物聯(lián)網(wǎng)等先進技術，通過現(xiàn)有儀器儀表收集信息，并上傳至統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心，將有效數(shù)據(jù)進行匯總、分析、處理、執(zhí)行，構建一個基于數(shù)據(jù)的綜合智慧平臺。通過實時監(jiān)控系統(tǒng)平臺及智慧水利綜合應用平臺，將數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過程信息覆蓋至系統(tǒng)內(nèi)各個角落，實時了解、分析、控制生產(chǎn)流程中任一環(huán)節(jié)，實現(xiàn)管理調度的智能化，達到高效節(jié)能的目標。

3.6 實現(xiàn)信息資源共享

智慧水利信息平臺建設要在國家智慧水利建設政策方針的指導下，進行統(tǒng)籌規(guī)劃、聯(lián)合建設。在水利信息云平臺中，通過整合創(chuàng)新基礎設施、應用系統(tǒng)的資源，創(chuàng)建跨層級、跨領域服務和分級管理的水利信息平臺，實現(xiàn)水利部門的信息資源共享，優(yōu)化水利工作的各項業(yè)務流程，促進水利事業(yè)的快速發(fā)展。

3.7 加強水利信息網(wǎng)絡安全和災備系統(tǒng)建設

一是，依據(jù)水利部《水利網(wǎng)絡安全管理辦法（試行）》和《國家網(wǎng)絡安全等級保護（等保2.0）》的要求，完善安全防護措施，加強安全監(jiān)控和巡檢，防范網(wǎng)絡攻擊。加強對水利業(yè)務應用系統(tǒng)的用戶管理、認證管理和審計管理，及時發(fā)現(xiàn)漏洞，及時有效處置漏洞。二是，智慧水利建設極大提升了數(shù)據(jù)規(guī)模，現(xiàn)有的災備體系難以滿足數(shù)據(jù)安全存儲的需求，按照網(wǎng)絡信息安全的要求，要加強備份中心建設，保障水利信息安全。

3.8 大力推進業(yè)務領域智慧應用

智慧水利的關鍵工作是智慧業(yè)務的應用，由于對傳統(tǒng)水利向智慧水利轉變的認識不足，在實際應用過程存在諸多問題，如硬件配置高檔但開發(fā)利用率低、內(nèi)容更新跟不上致信息資源落后、信息資源不能共享以及專業(yè)人員不足等現(xiàn)象，都制約了水利業(yè)務的智慧應用。需要充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)終端和4G、5G網(wǎng)絡的優(yōu)勢，開放各類專題數(shù)據(jù)服務接口，提高數(shù)據(jù)的共享化程度，促進智能網(wǎng)絡在水利行業(yè)的應用，同時加大專業(yè)人員的培訓，提升水利系統(tǒng)管理和處理水利信息的能力水平。

4 結 語

智慧水利是水利現(xiàn)代化的重要內(nèi)容，是實現(xiàn)水資源和水利工程科學利用、高效管理和有效保護的基礎和前提，是實現(xiàn)水利現(xiàn)代化的重要手段和目標。智慧水利涵蓋范圍廣，數(shù)據(jù)信息量大，可以有效提升水利綜合業(yè)務精細化、智能化管理水平和科學化決策、調度管理水平，全面提升水利行業(yè)的管理效率和社會服務水平，為全面建成社會主義現(xiàn)代化強國提供有力的水利支撐和保障。