信息化技術在水利現代化建設中的應用

陳永濤

（安徽省太和縣水利局，安徽 阜陽 236600）

我國對水利信息化技術的探索從未止步，目前，已有諸如三防信息接收應急保障系統、物聯網技術、GIS技術、數據庫技術等多種技術被廣泛應用于水利系統管理工作的各項環節，為提升我國水利系統的管理水平做出了巨大的貢獻。

1 水利現代化建設信息化技術類型

水利現代化建設常用的信息化技術類型，以三防信息接收應急保障技術、物聯網技術、GIS技術、數據庫技術、河道檢測自動化技術為主。其中，三防信息接收應急保障系統的功能，以對水利工程的運行情況進行實時監控，并以對相關信息的接收為主。物聯網技術中的水利傳感器技術、RFID以及嵌入式系統，均可被用于水利現代化建設。數據庫技術的功能在于對水利工程中的信息進行存儲，以便未來進行分析及應用。河道檢測自動化技術可實現對閘門的遠程操控，使其處于開啟或關閉的狀態，從而確保閘門的狀態能與通水量相互適應。在信息化時代，傳統水利工程建設手段，已經難以滿足相應行業的發展。將上述信息化技術應用到水利領域，能有效提升工作質量與效率，且能減少人力資源浪費，降低水利建設成本，對水利領域的長遠發展具有重要價值[1-2]。

2 信息化技術在水利現代化建設中的應用

2.1 三防信息接收應急保障技術

隨著科技水平的不斷提高，信息化設備代替人力的工作模式越來越常見。三防信息接收應急保障技術就是應用水利信息化系統，實現水利系統的遠程實時監控，極大地提高了監管工作的便利性。目前，安徽省的市級水利部門已經完成了三防信息接收應急保障系統的建設。該系統具備實時監控功能，實現了遠程可視會商，做到實時把控水利系統的實際情況，各級部門也可以通過視頻會商，在短時間內了解水利系統的動態變化，及時制定相關防旱防汛防風信息的解決對策，第一時間發布災害預警。另外，通過該系統的24h不間斷運行，上級管理部門也可以隨時抽查工作人員的管理情況，實現了有力的監督監管。三防信息接收應急保障系統的建設極大地提高了水利工作的時效性，為災害來臨時爭取更多的時間做出了巨大的貢獻[3]。

2.2 物聯網技術

物聯網的建立是為了將人與物、物與物充分聯系起來。隨著互聯網技術的發展，人對于物的控制要求越來越高，因此，物聯網應運而生。基于電子信息技術的物聯網則是通過電子信息技術的應用，來豐富物聯網的功能，提高物聯網的便利程度，將物聯網大眾化、公開化的特點發揮到極致，從而提高物聯網的運行效率，促進社會發展速度的提升。對于水利行業，物聯網技術也發揮著不可忽視的作用。一般來說，水利工程管理過程中需要監控水量和水質等信息，這些信息具有動態變化的特性，人工采集難度較大，數據的時效性也偏低。物聯網技術可以將水利傳感器、RFID以及嵌入式系統聯合，加快水利信息的采集速度。在水利工程的不同節點安置不同功能的傳感器以及RFID設備，對水利信息進行智能化采集，相比傳統人工數據采集來說效率更高，數據信息也更準確。通過物聯網技術將水利信息收集系統與通信系統相連接，建立水利信息共享平臺，可以以最快的速度將水利信息傳遞給相關部門，便于針對實時收集的水利信息調整工作方式，制定相關的策略，進一步加強水利工程的監督和管理。

2.3 GIS技術

GIS技術是以地理空間為基礎，通過分析地理模型得到多種空間和動態的地理信息，目前是地理研究中常見的計算機技術系統。GIS技術可以將收集到的數據統一處理，整合建立一個地理模型，通過對模型的分析可以更加深入地了解地理信息。該系統具體應用如圖1所示。借助于遙感（RS）和航測等數據，利用GIS對洪水災情、環境污染等進行監視。制作洪水淹沒動態變化趨勢影像圖，通過AI的計算和分析，預測水利工程運行過程中可能出現的情況，幫助管理者制定更有效的決策。例如，各流域機構利用GIS系統進行水利普查，做到了數據管理的統一、監控平臺的統一、地理環境信息和人文信息的統一以及通過智能處理，幫助管理者制定決策。數據管理的統一方面，GIS系統通過搭建一體化數據管理平臺，廣泛收集各類水利工程信息并統一數據格式。統一管理平臺與各類水利設備系統和監控系統相連，傳感器收集到的數據直接傳輸到GIS系統中；監控平臺的統一方面，GIS系統可以對多個監控設備下達統一的操作命令。這樣一來，監控系統就可以實時改變監控重點，為管理者提供更有價值的數據信息；在地理環境信息和人文信息的統一方面，GIS系統可以將各類需要的信息歸納整合為集成化平臺，構建虛擬數字環境，管理者可以通過這個平臺進行統一的調度和監管。

2.4 數據庫技術

圖1 GIS水利系統工作流程

數據庫技術最初只是為了存儲龐大的水利信息數據，以便于管理者根據數據分析水利信息。隨著信息技術的不斷發展，數據庫技術也得到了革新。目前應用于水利現代化的數據庫技術不僅可以大量儲存水利信息數據，還能對不同數據進行歸類整理，提供查詢和檢索的服務，然后通過模擬的方法預測水利工程在未來可能會出現的情況，根據數據分析對水利系統中可能出現的故障及時準確地預警。管理者對各類水利信息數據進行時間軸分析，可以制定出更加有針對性的決策。例如，管理者通過分析水情信息數據以及防汛抗旱信息，可以第一時間預測暴雨和洪水的來臨時間，并根據現有水利系統的承受能力，盡可能準確地預估受災情況，為抗災工作爭取更多的時間[4]。

2.5 河道檢測自動化技術

水利信息化系統要建立河道檢測自動化系統，利用自動化技術的配合完成水文信息監管工作。通過自動化系統，可以實現閘門的遠程操控[5]。工作人員應借助這一系統，對閘門的情況進行實時監測，根據三防信息接收應急保障系統收集到的通水量信息，及時開放或者關閉閘門。另外，在水利信息技術的加持下，防洪調控及洪水預報系統、雨情水情信息采集系統、水質檢測和預報系統均實現了自動化控制、自動化響應[6]，為水利建設水平的提升提供了技術保證。

除此之外，建設多元大數據平臺進行水利信息的全面分析、應用智慧流域業務和智慧水務工控平臺可以全面加強地區范圍內的水利信息溝通。可見，著力于研究水利信息化技術，使其全面應用于水利信息監測防控工作中，有助于水利現代化建設的最終實現。

3 結束語

通過水利信息化帶動水利現代化發展需要在水利系統工作的多個層面運用高新信息技術。例如，可以積極應用三防信息接收應急保障系統、物聯網技術、GIS技術以及數據庫技術，著力開展河道檢測自動化系統的建設，從而讓水利信息技術發揮出最大的作用，促進水利系統的可持續發展。