信息化和自動化技術對水利行業未來發展趨勢展望

魯剛 寧夏中衛市海原縣關莊鄉人民政府

互聯網技術大發展的背景下，智能數據處理相較于既往的人工數據分析技術做到了更加快速、高效和低錯的特點。云計算和互聯網技術介入水利行業研究決策后，可以使得數據收集整理，數據傳輸共享都更加高效快速，同時節省了人工處理成本，提升計算效率。目前人們生活中可涉及的方方面面都在被互聯網和云計算技術影響和推動著，各行各業也借助其促進自身發展，時代背景下，水利工程行業通過大力發展水利自動化和水利信息化的方式并利用這兩項技術優勢，提升行業水平。

一、簡述水利信息化與自動化

（一）水利信息化

現如今，互聯網通信技術正在全行業內產生影響，將所有行業帶入信息化時代。水利信息化則是利用這兩項新技術的優勢，將新技術納入現有的水利機械體系內，將水利硬件系統進行更新和提升，以此達到更加高效的信息數據收集處理。在信息化優勢背景下，水利信息的采集、傳輸以及分析處理等多個方面，都可以在計算機和互聯網的技術支持下更加規范化、系統化和智能化，為水利資源的配置情況、開發利用、環境保護等方面的決策提供參考依據。水利行業也就可以為國家小康社會的全面建設目標提供更加高效的服務，在重視水利行業當前水平的同時為未來的發展提出規劃，做到開發利用和可持續化發展水資源的行業目標。

（二）水利自動化

水利自動化全稱為水利管理自動化系統，水利信息化的程度可以體現在水利自動化方面，信息化為統領的信息技術發展，水利自動化就是這個發展的軟件硬件體現。水利自動化管理系統是一個較大的信息管理平臺，管理者可以通過聯網的軟件，通過手機端和電腦端一體化的監管方式，實時管理工作區域內的取水泵站、水源井、自來水廠，做到僅僅通過手機就將自己的采集延伸到工作所需要的方方面面重要信息中去。多個搭載著單片微機的終端站和由微機系統構成的監控中心構成了水利自動化系統的主體，在終端站和監控中心之間有可能存在主體為數據通訊設備的中繼站。這種一中心多采集的系統大大優化了水利工作人員的工作流程，發揮著自動化系統的采集必要數據、數據的傳輸和分析處理數據這一重要職責。其中監控中心作為數據的收集采取中心，需要貼合監控場景，通過搭載的傳感器進行數據采集，通過執行段進行工作命令的執行。中繼站并非必須，只在特定場景出現，中繼站主要需要完成數據的安全準確傳輸任務。監控中心作為這一系統的中心體，需要通過通信設備接收由終端發送，可能通過中繼站中轉的數據，通過其搭載的系統，對數據進行復雜的處理。這些處理功能包含對識別、檢查數據，存貯和整理數據，并存在打印展示數據的功能[1]。

二、水利信息化和自動化技術應用現狀

我國最早將水利自動化技術應用在了收集水利信息以防洪防汛，也是全世界最早使用水利自動化的國家。而且我國一直沒有放棄大力發展水利自動化和水利信息化，致力于水利信息數據采集和分析處理的技術推動。從而可以獲取更廣泛的信息，更精確的信息，擴大傳輸信息的傳輸渠道和傳輸范圍，提升信息傳輸速度和傳輸能力。

（一）地理信息系統在水利自動化中的應用

地理信息自動系統主要的作用就是分析整理云端中工程錄入的信息，將工程信息體現在地理空間之中。這樣在水利設施建設時，可以在地理層面反映出工程的相關信息。水利設施建立完成后，在日常工作和運行中，可以監測反映此項工程內的水文、水庫水位和水閘等水利信息，從而為管理運行的決策提供信息參考，精確的決策地理參照有助于日常工作的推進和效率的提升[2]。

（二）衛星定位系統在水利自動化中的應用

衛星定位系統和地理信息系統是相輔相成的，他們從不同的高度提供工程信息，從而構成工程信息的完整坐標。我國的家喻戶曉的北斗衛星出色的為我國水利工程提供衛星定位服務，在宇宙的高度下監控著我國的水利信息，在水利災害發生時做出預警和資料收集反饋，為我國的水利災害應對提供精確的參照信息，為水利工程的自動化發展作出了不小的貢獻。

（三）信息網絡系統在水利自動化中的應用

信息網絡系統存在著海量數據，水利自動化系統可以從云數據網絡中存貯、分享以及獲取水文信息。電子化信息網絡的出現，大大方便了水利系統的數據共享和數據獲取，使得工作過程更加的便利和高效，符合水利工程系統對于實用性的一貫追求。電子計算機系統在帶來便利的同時也具有網絡穩定性、信息安全性方面的問題，但是發展的腳步不能倒退，人們也不能因噎廢食，后續提高對信息網絡的監管和技術提升，從而真正方便水利系統的工作，讓工作處于穩定而且便利的環境中開展。

（四）工程信息庫在水利自動化中的建設發展

如果說網絡系統是實現了互聯和分享，那么分享的前提就是數據庫的搭建。數據庫內存貯了信息收集端收集而來的數據，這些數據通過云端數據傳輸功能傳送至數據庫內。信息庫系統還可以通過預先設置的程序，對傳送而來的數據進行一定程度的分析處理，從而自動化智能化對程序設定的情況進行監督，如果出現異常情況，還可以自動報警，節省了數據分析人員的精力，可以將更多的工作重心放在有意義的數據上。

（五）水利自動化技術在未來的應用前景

綜合以上本文分析的水利自動化系統對于多種自動化技術的融合和日常工作中的應用，水利自動化技術完成的多技術支持，多新型技術發展的現狀，促進了水利信息的數據收集、傳輸以及分析，協助了日常管理工作中的決策制定。應用了自動化功能最多的水利系統則是水土保持檢測與管理信息系統。此系統綜合了地理信息和衛星的監測數據采集方面，網絡信息傳輸和信息庫數據分析功能，同時還增加了水利災害預警方面的技術支持需求。在未來的水利自動化進程中，會對數據采集、傳輸速度精確度和數據分析的需求更高，從而完成水利自動化系統的自動升級，更好的完成自動化監測管理任務[3]。

三、無線傳感器產品在水利自動化行業的應用現狀

我國因為水資源分布特性和國土面積特點，對水利管理要求較高，水利管理系統的發展也處于世界前沿。現在我國已經發展出長距離無線傳感器，但是在應用上有一定的限制性。因為這些產品的配套使用網絡尚未完善，在各種環境下和面對不同的工作內容其工作可靠性尚待研究證明。我國的快速水利信息化發展已經初具規模但是現在仍有不足亟待解決，比如水利服務的軟件平臺，目前已有大型研究做出前進方向的試探，也有相應的軟件支持平臺在開發支撐類通用軟件，尚未展現出滿足時下發展需求的功能特性。工作軟件，需要各水利部門經上層領導部門安排，統一使用，這就需要水利信息服務軟件系統具備信息收集、分享、獲取、傳輸、分析和水利災害難預警的多種功能，提供一體化服務，搭建智能平臺，為日后的水利服務提高優良基礎。

水利自動化產品在日常應用中目前發現最大的問題就是監測點監測范圍有限。目前的監測使用范圍相對較為集中，僅僅可以做到農田和大壩的監測。這是因為目前使用的監測設備傳感系統的傳感距離不能達標，傳感敏感度和性能較差，在100-300米，2.4兆赫茲的傳感網絡中無法組織符合要求的傳感網絡。這就導致了監測設備在分散的水利設置中應用受限，無法在遍布我國的河流大川均發揮實際的監管作用。

四、信息化和自動化技術對水利行業未來發展趨勢展望

在計算機時代的大背景下，科學技術的發展以及可靠的人才引進可以促進水利自動化和水利信息化的更新以及進步，從而引領水利行業發展，基于時代的發展步伐，本文對水利行業的未來發展應在以下幾個方面做出更多的努力，并對未來的發展趨勢做出下列展望。

（一）建立水利行業智慧網

結合現在的智能化技術和水利信息，構建成熟的水利智慧網，將信息收集處理和對水利信息的自動化工作進行結合，從而完成數據采集、傳輸、分析和后續工作設置的一體化進程，可以快速處理信息，應用簡單的程序設定，通過智能化系統處理一些簡單的機械性水利工作。目前的智能化水利系統已經可以完善包含雨量監控和智能灌溉在內的基礎功能。未來，隨著信息傳輸技術的發展進步，信息傳輸的成本降低，效率增快，水利智慧網可以更穩定而且高效的完成預設的工作，提高服務質量[4]。

（二）在水利行業引入云計算與云服務

云技術的產生降低了存儲的實物增加，減少信息儲存成本，水利信息可以直接在云端完成信息的儲存和信息分析處理，人們可以簡單輕易的得到有用的數據，并將大量數據計算等步驟在云端完成。通過云端處理，可以提高工作的效率和精度，提升水利工作的工作效率。

（三）水利行業建設資源管理決策支持系統

水利自動化系統同時體現在自動化的管理工作決策，水利自動化系統分析整理收集而來的水文、生態、社會、經濟等信息，自動得出相應的結論，在設定好的系統工作和專業人士把關下，分析得出決策信息。這在未來將作用于水資源評估、預測、調度和長期水資源綠色發展的管理決策等諸多方面。

（四）基礎設施問題的檢查方式

水利也是國家的經濟和民生命脈，在引入自動化的過程中，其安全性要作為第一考量。這就需要在水利資源管理全面自動化、信息化的過程中做好數據安全的日常監管，嚴格設置審查項目，嚴格審查后設立寬松的信息交流環境，為水利發展設立良好的發展空間。

（五）高素質人才培養

人才是發展之本，加大對水利工作人員的技術能力水平培養，提高工作素質，推進自動化專業人員培養。

（六）水利信息化和自動化發展展望

在日常的信息化系統和自動化系統推進過程中，應做好規范的工作計劃，嚴格遵守工作標準，在日常工作中善于發現問題，提出問題，解決問題，從而協助水利信息系統和自動化的發展建設，優化水利系統的工作[5]。

五、結束語

淡水資源在全世界范圍內都是稀缺緊張的自然資源，目前人們對于水資源的使用需要做到開源節流，而水利管理需要做到的就是科學合理的分配使用水資源，將水資源的利用做到最大化。水利自動化和水利信息化正是科學管理水資源的科學手段。我國由于地域寬廣，水資源分布不均勻，雖然已有較高水平的水利自動化和信息化發展，但是仍然不能滿足我國的水資源管理需求，未來仍需要在水利自動化信息化發展方面更多的投入，積極進取，不斷提高服務管理水平，從而使我國的水資源開發利用和可持續化發展作出更多的貢獻。