新時代基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧水利信息化系統(tǒng)研究

胡俊鋒

摘要：進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國全面進(jìn)入了物聯(lián)網(wǎng)時代，水利建設(shè)也在朝著這個方向發(fā)展。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的來臨，互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等信息化技術(shù)應(yīng)用于水利各項建設(shè)之中，推動了智慧水利的迅速發(fā)展。文章通過對總體目標(biāo)、智慧水利核心及實施路徑的探討，為智慧水利建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：新時代;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智慧水利;信息化系統(tǒng)

現(xiàn)代水利就是新時代的水利信息化和智能化。所謂水利信息化就是利用科技含量較高的計算機(jī)一類智能化手段對我國的水資源進(jìn)行深度開發(fā)和利用，主要包括水利資源信息的調(diào)查、收集、處理、存儲、傳輸?shù)裙ぷ鳎崿F(xiàn)我國水資源信息的科學(xué)管理。水利信息化的快速建設(shè)是實現(xiàn)智慧水利的根本保證，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于水利信息化，不僅加快了水利信息化建設(shè)的步伐，而且明顯地提升了水利建設(shè)事業(yè)的價值，能夠準(zhǔn)確全面地為經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展提供更加優(yōu)質(zhì)的水利信息服務(wù)。

1 建設(shè)目標(biāo)

為加強(qiáng)水資源保障、水環(huán)境保護(hù)、水生態(tài)修復(fù)、水災(zāi)害防治，滿足水利現(xiàn)代化高水平發(fā)展的要求，更好地實現(xiàn)水利、水務(wù)之間數(shù)據(jù)全面共享和交換，本文提出建設(shè)智慧水利信息化系統(tǒng)，將現(xiàn)有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理、整合，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合查詢與分析利用，開發(fā)信息資源規(guī)劃共享系統(tǒng)、GIS主題分析展示系統(tǒng)、水環(huán)境監(jiān)測管理系統(tǒng)、信息決策支撐系統(tǒng)以及一站式管理服務(wù)系統(tǒng)。旨在將智慧水利信息化建設(shè)作為促進(jìn)水利事業(yè)改革發(fā)展的突破口，作為創(chuàng)新管理新模式的重要契機(jī)、提升政府服務(wù)水平的重要推力、推動智慧城市建設(shè)的重要實踐的重要手段。

2 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(shù)收集水利信息資源，上傳至統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心進(jìn)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(lǐng)域的方方面面，使用自動化信息采集監(jiān)測設(shè)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(jī)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(wù)體系。在水利工程建設(shè)方面，針對水利工程建設(shè)投資多、規(guī)模大、工期長和施工復(fù)雜性等特點，運用智能融合技術(shù)，通過數(shù)字化生產(chǎn)管理，使其流程更加優(yōu)化合理、調(diào)度更加科學(xué)、管理更加統(tǒng)一，可以有效提升水利工程建設(shè)和管理的效率和效能，增加社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。智慧水利使水利業(yè)務(wù)管理、涉水跨行協(xié)調(diào)管理、信息檢測、電子政務(wù)等工作更加全面、精細(xì)、實時、智能，有效提高水利行業(yè)的管理效率和社會服務(wù)水平。智慧水利是構(gòu)建各個業(yè)務(wù)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(shù)的基礎(chǔ)上，將水文、地理信息、水務(wù)工程、防汛抗旱、水資源以及水土保持等相關(guān)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，將傳統(tǒng)水利與物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)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(guān)信息和數(shù)據(jù)無法共同享用、部門間工作重復(fù)、管理協(xié)調(diào)不到位等問題，促進(jìn)現(xiàn)代水利事業(yè)的發(fā)展。

3 實施路徑

3.1 基于遠(yuǎn)程控制技術(shù)的水資源精準(zhǔn)調(diào)度

我國是水資源相對匱乏的國家，區(qū)域水資源分布不均衡，需要對水資源進(jìn)行跨流域甚至跨區(qū)域調(diào)度來緩解水資源分布不均問題，這對水資源的合理調(diào)度帶來嚴(yán)峻考驗。然而，使用傳統(tǒng)水資源調(diào)度方式導(dǎo)致每年都有大量水資源因不合理調(diào)度而白白浪費和流失，致使水資源利用率低下。解決水資源精準(zhǔn)合理調(diào)度問題將對我國水資源不足問題起到一定的緩解作用，也是智慧水利建設(shè)的重要內(nèi)容。

當(dāng)前水資源調(diào)度大多根據(jù)經(jīng)驗和水位進(jìn)行調(diào)度，水資源不能合理分配，導(dǎo)致一些區(qū)域水資源過剩而另一些區(qū)域水資源緊缺，嚴(yán)重影響調(diào)度的決策和調(diào)度的效果。使用基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計自動化閘門系統(tǒng)，根據(jù)渠道斷面，布設(shè)閘門監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采集渠道流量水位，通過移動互聯(lián)網(wǎng)傳輸至云平臺，根據(jù)用水量需求，進(jìn)行地理信息、渠道監(jiān)控、損耗分析、預(yù)警報警、閘門自動化控制等信息化管理，從而實現(xiàn)對水資源合理調(diào)度和智慧化控制，進(jìn)而極大提高水資源利用率、大幅提升水利智慧化管理和服務(wù)水平、有效保護(hù)水資源和水環(huán)境，實現(xiàn)人水和諧，推動水生態(tài)文明建設(shè)。

3.2 搭建多種水利信息業(yè)務(wù)的應(yīng)用平臺

對于多種水利信息業(yè)務(wù)的應(yīng)用平臺的搭建，相關(guān)人員需要積極運用移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對智慧水利無線應(yīng)用平臺進(jìn)行傳射，從而實現(xiàn)水利應(yīng)用的移動化。同時，需在水務(wù)信息云平臺的框架中進(jìn)行全方位的部署、科學(xué)合理規(guī)劃，搭建起涵蓋了公眾服務(wù)平臺、業(yè)務(wù)管理平臺、決策支持平臺、行政管理平臺的信息化全方位業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。此外，通過對移動互聯(lián)網(wǎng)終端、4G網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行充分利用，獲得該領(lǐng)域中有效數(shù)據(jù)，從而搭建其涵蓋了水利辦公系統(tǒng)、山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)、水利工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)等多種系統(tǒng)的應(yīng)用平臺，以便相關(guān)人員更加及時地處理各種自然災(zāi)害，科學(xué)的進(jìn)行應(yīng)急搶險等工作。

3.3 加大水利信息數(shù)據(jù)存儲體系的建設(shè)

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(qiáng)大的計算和存儲等基礎(chǔ)設(shè)施支撐。在已有水利信息檢測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)不斷完善已有的基礎(chǔ)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(wù)普查等相關(guān)的數(shù)據(jù)資源，采用虛擬化技術(shù)，形成計算、網(wǎng)絡(luò)、高效存儲資源池，完成水利大數(shù)據(jù)存儲體系的建設(shè)，為實現(xiàn)不同部門、不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)資源的共享和管理奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

對于我國水利行業(yè)的發(fā)展而言，為能夠更好的滿足水利各項工作的有效開展，更加及時有效的處理各種自然災(zāi)害，為應(yīng)急搶險工作提供精確的數(shù)據(jù)支撐，相關(guān)部門必須積極建設(shè)智慧水利，對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行充分利用，對水利信息云平臺、多種水利信息業(yè)務(wù)的應(yīng)用平臺進(jìn)行搭建，并不斷完善水利信息監(jiān)測和信息發(fā)布網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫國慶，陳江天，張文劍，等.智慧水利水閘系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2017，7（10）：97-98+101.

[2]黃鳳崗.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧水利工程信息管理系統(tǒng)[J].中國水能及電氣化，2013（07）：47-50.

[3]芮曉玲，吳一凡.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧水利系統(tǒng)[J].計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2012，21（06）：161-163+156.