灌區(qū)信息化建設發(fā)展現(xiàn)狀及策略研究

張全恩

（甘肅省武威市涼州區(qū)西營河水利管理處，甘肅 武威 733026）

水利是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎，新時期要因地制宜，提升水利信息化水平，依托信息化載體，推動“傳統(tǒng)水利”向“數(shù)字水利”“智慧水利”的轉(zhuǎn)變。因此，灌區(qū)要瞄準網(wǎng)絡強國戰(zhàn)略、互聯(lián)網(wǎng)+、信息大數(shù)據(jù)等，全面謀劃，整體設計，加強灌區(qū)信息化系統(tǒng)建設，一方面為防汛搶險提供及時、科學的決策；另一方面能優(yōu)化水資源調(diào)配，合理灌溉，高效利用區(qū)域水資源，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展奠定基礎。

1 灌區(qū)信息化建設的意義

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水利灌溉占據(jù)舉足輕重的地位，在鄉(xiāng)村振興背景下，智慧農(nóng)業(yè)、信息化農(nóng)業(yè)日益發(fā)展，灌區(qū)也不例外，灌區(qū)信息化建設是推進灌區(qū)現(xiàn)代化、信息化的重要舉措[1]。所謂灌區(qū)現(xiàn)代化主要是在智能化、數(shù)字化、信息化等先進技術(shù)的支撐下，實時、動態(tài)化、全方位的采集、傳輸、處理、分析、匯總、存儲灌區(qū)的土壤墑情、水雨情，以此達到灌區(qū)現(xiàn)代化、數(shù)字化管理的目的，促進灌溉管理水平的提升，在直觀、實時的動態(tài)管理下，實現(xiàn)對灌區(qū)水土資源的優(yōu)化配置，實現(xiàn)灌區(qū)節(jié)水、增效，改善生態(tài)，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[2]。在農(nóng)業(yè)發(fā)展中灌溉是農(nóng)業(yè)的生命之源，隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略深入推進，當前灌區(qū)管理也因時而立，因勢而為，朝著自動化、信息化、智能化、高效化方向發(fā)展。基于此，推進灌區(qū)信息化建設要聚焦各種先進信息化手段，借助信息化的“東風”提升灌區(qū)管理水平，節(jié)約用水，保證水資源的可持續(xù)利用和發(fā)展，實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的改善，以此做到防洪減災，提升農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，達到“三農(nóng)”穩(wěn)定發(fā)展的目的。縱觀當前，甘肅省武威市涼州區(qū)西營河水利管理處以水利項目為依托，與時俱進，借助信息化“東風”，推進水利信息化技術(shù)建設，不斷整合灌區(qū)現(xiàn)有資源條件，通過發(fā)揮現(xiàn)代化信息技術(shù)，采集信息、處理信息、高效傳輸信息，深入開發(fā)灌區(qū)信息資源，改善當?shù)厮喔人剑瑸槲渫袥鲋輩^(qū)西營河水利管理處灌區(qū)管理提供科學的決策依據(jù)。然而受多種因素的影響，當前灌區(qū)信息化建設發(fā)展還存在一定的弊端，制約著灌區(qū)信息化系統(tǒng)的建設[3]。

2 灌區(qū)信息化建設發(fā)展現(xiàn)狀

我國灌區(qū)信息化建設工作基礎差、起步晚、資金少，制約了灌區(qū)信息化建設工作的有序推進。由于地域差異性，我國水資源時間、空間分布不均，北方水資源匱乏，經(jīng)常受干旱困擾；南方水資源豐富，在雨水多的季節(jié)經(jīng)常受洪澇災害影響。為高效利用水資源，要統(tǒng)籌謀劃，整體設計，全面推進灌區(qū)信息化系統(tǒng)的建設，優(yōu)化和改善現(xiàn)階段我國灌區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[4]。

在加強灌區(qū)信息化建設中由于缺乏核心技術(shù)的支撐，不可避免地遇到諸多技術(shù)難題，加之缺乏資金的支撐，不能保障科研技術(shù)工作的持續(xù)穩(wěn)定，制約了灌區(qū)信息化建設工作的有序開展。在推進灌區(qū)信息化系統(tǒng)建設過程中，存在技術(shù)人才流失、人才結(jié)構(gòu)不合理等問題，阻礙了灌區(qū)信息化建設工作安全、可靠的開展。此外，信息化系統(tǒng)所用到設施設備種類繁多，早期建成的信息化系統(tǒng)由于設施設備更新不及時，缺乏充足的維修養(yǎng)護資金，未能定期維修養(yǎng)護，信息化系統(tǒng)遇到問題只能采取臨時補救措施解決問題。灌區(qū)維修養(yǎng)護經(jīng)費和運行管理經(jīng)費有限，缺乏充足的資金。

3 灌區(qū)信息化建設發(fā)展策略

3.1 規(guī)劃階段

灌區(qū)信息化建設發(fā)展屬于系統(tǒng)工程，事關水利工程效益的發(fā)揮[5]。一是在實踐中必須高度重視規(guī)劃設計質(zhì)量，確保灌區(qū)信息化建設更加科學，大幅壓縮不必要的建設成本，達到節(jié)省投資及高效運行的目標。同時，灌區(qū)信息化建設還應依據(jù)實際，注重其內(nèi)在效益的發(fā)揮，將現(xiàn)代信息技術(shù)融入灌區(qū)管理實踐中，提升信息化建設的含金量。二是適時調(diào)整規(guī)劃，優(yōu)化改造方案。受多種因素的影響，當前灌區(qū)信息化系統(tǒng)建設還無法滿足灌區(qū)實際需求，因此在灌區(qū)信息化建設中要遵循“技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、效益顯著”的原則，優(yōu)化信息化建設系統(tǒng)，針對性地提高工程建設標準。三是全面謀劃，統(tǒng)一規(guī)劃，進一步提高信息化系統(tǒng)的兼容性。由于灌區(qū)信息化系統(tǒng)的特殊性，各子系統(tǒng)輸入輸出接口均應采用國家標準，為系統(tǒng)的統(tǒng)一和集成提供諸多便利。在推進灌區(qū)信息化系統(tǒng)建設規(guī)劃階段，要構(gòu)建標準統(tǒng)一、科學規(guī)范、資源共享的信息化應用平臺，保障系統(tǒng)資源的共享和網(wǎng)絡的互聯(lián)，降低后期維護和管理成本[6]。與此同時，加強系統(tǒng)的互聯(lián)，保障各個環(huán)節(jié)互聯(lián)互通。在灌區(qū)系統(tǒng)中各個部分根據(jù)隸屬和職責關系，連接計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，保障灌區(qū)信息和成果的共享。四是堅持實用性至上。在規(guī)劃階段采用可視化仿真輔助，在灌區(qū)信息化系統(tǒng)建設中構(gòu)建水利水文模型，深入挖掘數(shù)據(jù)信息，優(yōu)化水資源調(diào)度，促進用水效益提升。在空間信息依賴于數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出不同的表達，但其本質(zhì)仍然是以提升適應性為原則，并非是對動態(tài)與可視化的極致追求。因此，大多數(shù)灌區(qū)在信息的傳輸上通常使用遙測系統(tǒng)，主要依賴4G 網(wǎng)絡和VPN 專網(wǎng)等實現(xiàn)，部分地區(qū)已經(jīng)開始嘗試5G 技術(shù)應用。但為降低數(shù)據(jù)信息的傳輸成本，在可視化發(fā)展過程中可以采取實用為上的根本原則，針對4G 和VPN 網(wǎng)絡進行優(yōu)化改進，保證對視頻監(jiān)視、閘控等設備的有效控制，即將公共通信方式作為優(yōu)先選項。

3.2 建設階段

為進一步推進灌區(qū)信息化系統(tǒng)建設進程，須做好以下幾方面：一是相關部門要加強業(yè)務應用系統(tǒng)的建設力度，配置合適的模板。灌區(qū)信息管理部門要重抓業(yè)務應用系統(tǒng)建設，結(jié)合實際，因地制宜的配置模板。在灌區(qū)信息化建設過程中，相關部門要根據(jù)信息化建設執(zhí)行技術(shù)框架系統(tǒng)和技術(shù)標準，嚴格審查關鍵系統(tǒng)技術(shù)、主要硬件設備，提高系統(tǒng)的兼容性[7]。二是基于灌區(qū)信息化系統(tǒng)不斷加強業(yè)務應用系統(tǒng)的開發(fā)力度。在開發(fā)過程中需選擇操作界面便捷的設計，符合灌區(qū)管理人員思維方式和工作習慣。對于管理人員而言，只需接受短期的培訓即可上崗操作。加強公共數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設，實現(xiàn)灌區(qū)水利工程設施設備、水情、防災數(shù)據(jù)的共享，最大化利用網(wǎng)絡資源。在內(nèi)部構(gòu)建局域網(wǎng)系統(tǒng)，收集、處理、傳輸、共享信息，同時有助于灌區(qū)管理機構(gòu)科學高效運行，從整體上提升行政效能，發(fā)揮主觀能動性，科學管水，此外還有助于為調(diào)度決策提供強有力的信息支持。三是推進灌區(qū)信息化建設，全面謀劃，整體設計，加強構(gòu)建水利基礎信息采集體系，進而在完善的信息體系支撐下，促進信息利用效率的全面提升。當前公共通信資源能夠有效地覆蓋灌區(qū)主要水源地，為更好地延伸到各個環(huán)節(jié)，促進用水效率的全面提升，要因地制宜，在灌區(qū)現(xiàn)有公共通信網(wǎng)絡建設的基礎上，構(gòu)建水利基礎信息通信網(wǎng)，以此為灌區(qū)相關工作有序開展提供通信服務，為增強大數(shù)據(jù)量的傳輸能力，需適當增強必要的傳輸寬帶，保障灌區(qū)通信的穩(wěn)定性。四是構(gòu)建區(qū)域性數(shù)據(jù)中心，在信息化系統(tǒng)的支撐下實現(xiàn)灌區(qū)水資源科學調(diào)度、水權(quán)管控、日常灌溉、防汛抗旱等事務的資源共享。

3.3 運行管理階段

一是灌區(qū)要立足實際，加強制度化建設力度，依托制度保障信息化系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行。眾所周知，灌區(qū)信息化系統(tǒng)當中的設備信息化程度高，因此需采用規(guī)范的技術(shù)操作流程，明確系統(tǒng)的使用和管理主體，規(guī)范管理職責，將責任落實到具體個人，保障責任主體嚴格規(guī)范流程操作，有條不紊地開展工作。二是立足于實際構(gòu)建嚴謹規(guī)范的信息化系統(tǒng)管理制度。由于灌區(qū)的特殊性，絕大多數(shù)信息化設備主要安裝在野外，受地理環(huán)境的影響，數(shù)據(jù)采集設備容易被偷盜或是被動物破壞，在雷電天氣還非常容易遭受雷擊，損壞電路。因此，在灌區(qū)信息化設備運行過程中要高度重視設備的防盜、防火、防雷等，采取針對性措施最大化地保障設備的安全運行，發(fā)揮信息化設備的功效。三是重視人才培訓。信息化系統(tǒng)涉及多個專業(yè)領域，如計算機、自動化、通訊、電子、水利等。信息化系統(tǒng)建設和管理對灌區(qū)管理人員提出了新的更高的要求。當前灌區(qū)管理單位缺乏綜合型人才，在信息化建設中有關單位需積極組織管理人員參與進來，了解灌區(qū)信息化系統(tǒng)的技術(shù)要求和內(nèi)容。同時，灌區(qū)管理單位在信息化系統(tǒng)竣工后要通過“走出去，引進來”的策略，加強培訓力度，促進管理人員綜合素養(yǎng)的全面提升，切實發(fā)揮灌區(qū)信息化系統(tǒng)的效益[8]。四是做好信息化系統(tǒng)日常維護、保養(yǎng)工作，保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。構(gòu)建安全體系，依托信息化系統(tǒng)，精準化分析風險。要立足于實際，將灌區(qū)信息化貫穿到整個運行周期中，最大限度保障灌區(qū)信息化硬件的物理安全，盡可能地規(guī)避因為火災或是地震原因?qū)е鲁霈F(xiàn)電源故障或是引導失敗的情況。與此同時，不斷更新系統(tǒng)，保障信息的保密性、真實性、可靠性，防止一些不法分子盜取信息，攻擊系統(tǒng)，確保整個灌區(qū)信息化系統(tǒng)的安全運行。相關管理人員還要及時引入病毒查殺、漏洞修復、安全服務器、防火墻等技術(shù)，基于現(xiàn)狀，構(gòu)建完整、系統(tǒng)化的安全管理制度。此外，管理人員還要不斷強化灌區(qū)用水信息標準化技術(shù)的深入研究。毋庸置疑，各個灌區(qū)在具體的運行過程中所涉及的數(shù)據(jù)類型可以說基本相同，為此，要根據(jù)實際，做好數(shù)據(jù)的分類和定期，對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進行規(guī)范，并將這種規(guī)范合理運用到現(xiàn)代化灌區(qū)用水信息化標準接入模式中，基于信息化、數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等設備支撐下實現(xiàn)多種連接，構(gòu)建信息化管理運用標準，推動形成區(qū)域化、專業(yè)化管理，合理運用水資源，科學灌溉，推動農(nóng)業(yè)灌溉從大水漫灌向高效集約轉(zhuǎn)變。

4 結(jié)語

灌區(qū)要瞄準信息化，著眼實際，統(tǒng)籌謀劃，整體設計，協(xié)調(diào)推進，有序構(gòu)建灌區(qū)信息化系統(tǒng)，提升灌區(qū)水資源利用效率，提高灌區(qū)服務“三農(nóng)”的能力，發(fā)揮灌區(qū)信息化系統(tǒng)在防汛抗旱、水權(quán)管控、灌溉管理中的作用，彰顯灌區(qū)信息化系統(tǒng)的社會價值，使灌區(qū)信息化系統(tǒng)成為灌區(qū)振興的新引擎，推動灌區(qū)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。