信息標準化建設在灌區(qū)管理中的運用分析

何玉釗

(甘肅省金昌市金川區(qū)石羊河流域項目建設服務中心,甘肅 金昌 737100)

現如今,信息技術在各個行業(yè)中實現了非常廣泛的應用,對于提升工作效率和質量有著非常重要的作用。灌區(qū)作為中國農業(yè)發(fā)展中非常重要的組成部分,其標準化規(guī)范化建設已經受到政府部門的高度重視,在加強信息標準化建設的基礎上,可以對灌區(qū)內的資源進行合理優(yōu)化配置,從而為灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展奠定非常重要的基礎條件[1]。

1 信息標準化建設在灌區(qū)管理中的重要性

1.1 有利于促進基礎水利數據自動化發(fā)展

通常情況下,灌區(qū)在實際的運行過程中,會產生非常多的基礎水利數據,主要體現在了水量計量以及水量調度等方面。結合目前的實際情況來看,因為長期受到傳統(tǒng)觀念影響,部分灌區(qū)在收集數據信息時,仍然采取人工觀測的方式來進行,并且在數據整理與分析等環(huán)節(jié),也都是通過人工操作的方式完成,而管理方式與水利數據收集效率與分析結果準確性之間有著密切聯系。人工操作方法會影響到數據收集質量,同時無法實現灌區(qū)內各類數據信息的有效傳輸與共享,這將對灌區(qū)管理工作發(fā)展形成非常嚴重的阻礙。而通過加強信息標準化建設,將信息技術應用于灌區(qū)管理工作中,通過信息技術與數字化技術作用的充分發(fā)揮,有利于更好的實現灌區(qū)信息化建設目標,同時在構建信息化管理平臺的基礎上,可以實現水利數據的實時收集,并高效的進行管理與分析,使灌區(qū)水利信息數據在監(jiān)測過程中,可以滿足一定的自動化要求,在對數據進行分類與整合之后,形成更加精準的水利結果數據,可以為灌區(qū)決策提供非常重要的參考依據[2]。

1.2 有利于提升灌區(qū)整體管理水平

在以往的灌區(qū)管理系統(tǒng)中,對于灌區(qū)水管處或者是所屬的各個站所而言,一般在溝通交流中都是采取電話聯系的方式,因為水利調度存在一定的不確定性,所以,只依據簡單的溝通很難確定調度數量。針對這種現象,需要上下級部門之間加強溝通與交流,最終確定合理的調度方案。對于傳統(tǒng)的溝通方式來說,會在很大程度上降低調度時效性,導致整個灌區(qū)管理工作效率無法實現明顯提升,甚至最終導致水資源浪費問題的產生。而通過加強信息標準化建設,將信息技術應用于灌區(qū)管理工作中,有利于在構建自動化信息管理平臺的基礎山上,使上下級之間更好的進行溝通與交流,保證將水利工作單位的職能作用充分發(fā)揮出來,同時在更大程度上提升灌區(qū)管理工作水平。

1.3 有利于促進灌區(qū)現代化發(fā)展

基于新時期發(fā)展背景下,灌區(qū)現代化的建設,是目前國家實施大中型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項目中處于非常重要的內容,而要想滿足灌區(qū)水利現代化發(fā)展要求,需要將重點放在信息自動化建設方面。灌區(qū)內部水利綜合發(fā)展就是以各類水利信息作為前提條件,對現有的水資源管理方式進行優(yōu)化與完善,從而實現對水資源的充分利用。因為中國水資源有限,同時農業(yè)灌溉需要使用到大量的水資源,在不同季節(jié)用水量具有明顯差異,這也造成農業(yè)灌溉用水存在一定的供需矛盾問題。而通過加強灌區(qū)信息自動化建設,可以轉變傳統(tǒng)的灌區(qū)管理方式,由粗放型管理轉變?yōu)榫毣芾?以更加科學的方式對水資源進行監(jiān)管,實現對水資源的充分利用,通過這種方式有利于更好的提升管區(qū)現代化發(fā)展水平。

1.4 有利于實現灌區(qū)建設信息化

在水利現代化發(fā)展中,水利信息屬于其中非常重要的內容,不僅可以實現對水資源的高效使用,同時還能對水資源起到非常重要的保護作用,加快水利信息化轉型,由傳統(tǒng)水利面向現代化以及智能化的方向不斷發(fā)展。結合目前的實際情況來看,在收集灌區(qū)水利數據時,大部分情況下都是采取人工觀測的方式來進行,這種方法不僅效率非常低,同時也無法保證觀測結果準確性,經常會導致不真實的數據摻雜在其中,水量調度差異較大,對于節(jié)水措施實施產生了非常嚴重的負面影響。目前尤其是對中型灌區(qū)而言,多年來對灌區(qū)信息化建設方面相對滯后,因此,在管理能力上是目前所面臨的重點問題。目前在開展灌區(qū)管理工作時,通常其中會產生大量的數據信息,在對這些數據進行整理時,仍然采取傳統(tǒng)的手工操作方式來進行,這種方法不但無法實現各類資料信息有效管理,同時也無法實現數據方面的有效傳輸與共享,對灌區(qū)管理水平提升形成了非常嚴重的阻礙。對于各級水利行業(yè)部門而言,也很難在第一時間內全面掌握灌區(qū)行業(yè)發(fā)展狀況以及未來發(fā)展趨勢。現如今,基于信息水平不斷提升的背景下,怎樣實現對信息技術的充分利用,加快大中型灌區(qū)信息化建設,全面實施灌區(qū)與行業(yè)管理能力建設,在更大程度上提升管理水平,通過管理工作實施,有效提升灌區(qū)效益,已經成為未來灌區(qū)管理工作所面臨的重點問題。而要想實現以上目標,需要構建完善的量水自動監(jiān)測系統(tǒng),在對該系統(tǒng)充分利用的基礎上,實現對基礎數據以及運行數據的有效收集與儲存,實現對歷史文檔、觀測數據以及設計方案的有效儲存。在對量水系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)充分利用的基礎上,可以對現有的水資源調度方式進行創(chuàng)新與完善,實現對水資源的充分利用,有效避免因為人為因素所帶來的影響[3-4]。

2 灌區(qū)管理中加強信息標準化建設的體現

2.1 三維GIS系統(tǒng)應用

通常情況下,在傳統(tǒng)的灌區(qū)信息管理過程中,主要是以二維信息展示為核心,體現出了非常明顯的集中性與宏觀性等特點,然而,在直觀性與真實性方面仍然存在一定的缺陷。在灌區(qū)中通過加強信息標準化建設,一項非常明顯的特點就是GIS應用。從本質上來看,GIS系統(tǒng)應用就是以共享資源為起點,在對GIS、RS以及虛擬現實技術充分使用的基礎上,將各類數據信息有效融合,對不同類型的地理空間進行集成式的管理工工作,通過模型控件作用的發(fā)揮,可以對不同的地理實體進行有效調用,并更好的展示出來。同時,通過對GIS管理系統(tǒng)的應用,可以從制作而稱的三維實體場景,對地理實體屬性與空間信息等準確獲取。因為在系統(tǒng)當中涉及到了數據庫,所以可以對空間以及屬性數據等開展統(tǒng)一化的管理工作,與灌區(qū)內存在的各類地理實體屬性有效對應,在實現空間定位的基礎上,使用系統(tǒng)中的查詢功能,實時獲取灌區(qū)內的地理實體位置與相應的屬性信息數據[5]。

2.2 自動監(jiān)控系統(tǒng)的應用

在開展灌區(qū)管理工作時,要想更好的開展信息標準化建設工作,需要將自動化監(jiān)控系統(tǒng)應用到其中,該系統(tǒng)主要涉及到了水量測量與閘門控制兩部分內容。首先,對于水量測量而言,主要是以自動化的方式對灌區(qū)當中的水量進行測量,可以保障水量測量精準性,同時也有利于提升工作效率,在灌區(qū)管理工作中,實現水資源的有效調度與使用目標提供非常重要的參考依據。其次,在水費收取中,水量測量結果也是一項非常重要的標準,通過對水量開發(fā)系統(tǒng)進行開發(fā)與使用,有利于促進水價改革,同時在農業(yè)用水方面也發(fā)揮著非常重要的作用。在對水量測量系統(tǒng)進行使用的過程中,可以采取直接或者是間接等兩種不同的測量方法,當采取直接測量的方式時,主要是通過流速儀對水流的流速進行準確測量。當采取間接測量的方式時,主要是圍繞水位與流量之間的關系曲線,在此基礎上開展相應的計算工作,在明確水位數據的基礎上,分析出實際的水流量。對于閘門控制系統(tǒng)而言,可以對整個灌區(qū)內的閘門自動開關進行控制,在整個系統(tǒng)中,主要涉及到了中心站與現場監(jiān)控站兩個部分,通過使用遠程終端實時監(jiān)控系統(tǒng),可以對灌區(qū)內的供水量準確獲取,同時,在調度系統(tǒng)的作用下,還能實現對閥門開發(fā)的合理控制。

2.3 信息管理系統(tǒng)的應用

1)將信息標準化建設應用于灌區(qū)管理中,還體現在了灌區(qū)信息管理系統(tǒng)建設與應用兩個方面,主要涉及到了水費征收、水務公開以及決策支持等系統(tǒng)。首先,對于水費征收系統(tǒng)而言,可以對用戶實際產生的水費以及費用繳納等情況進行管理,通過這種方式可以提升水費數據以及票據處理結果準確性,同時在水費征收過程中,也能對其中存在的問題合理解決。

2)對于水務公開系統(tǒng)而言,主要是實現了對網絡通信技術的充分利用,在此基礎上對各類水務信息進行公開處理,這樣灌區(qū)內的居民通過使用網絡系統(tǒng),可以及時查看相應的水費信息,有利于對整個水費征收過程進行嚴格監(jiān)督與管理,保證整個工作在實施過程中可以滿足一定的透明性。

3)在對決策支撐系統(tǒng)進行應用的過程中,主要是將灌區(qū)實際運行狀態(tài)作為基礎條件,在此基礎上制定出合理的用水計劃方案,為用水計劃、水量調配等提供非常重要的數據支撐。在對最終的水量明確之后,需要及時上報給調度中心,然后由調度中心將近期的水文預報作為參考標準,然后明確每個渠道流量的分配方案。

3 建設功能與傳輸方式

3.1 建設功能

為了能在更大程度上提升灌區(qū)管理工作質量,同時減少水資源使用,實現合理用水,使有限的水資源能夠得到充分利用,那么在灌區(qū)應該構建以基礎水利數據為基礎的傳輸網絡平臺,其中上層應用軟件主要是指為管理服務的灌區(qū)量水自動監(jiān)測系統(tǒng)。因為在整個系統(tǒng)中涉及到了非常多的內容,并且在功能方面具有非常明顯的差異,結合不同的功能作用,將系統(tǒng)一共劃分為8個不同的子系統(tǒng),然后在上層合理融合建設。通過這種方式可以防止系統(tǒng)建設受到地理環(huán)境或者是其他等外界因素的影響,保證在管理工作上可以滿足一定的統(tǒng)一性,達到分布實施的重要目的[6]。

3.2 傳輸采集方式

水位采集子系統(tǒng)的渠道獨立水位點水位采集,主要使用到了RTU、傳感器以及通信模塊結構等,閘控站的渠道水位點水位采集使用了監(jiān)控閘門的PLC采集,閘門監(jiān)控子系統(tǒng)主要使用到了PLC、閘位傳感器結構。對于現場所收集到的相關數據,主要是利用傳輸網絡平臺,然后傳輸到相應的監(jiān)控計算機系統(tǒng)中。結合目前的實際情況來看,因為在灌區(qū)通常不存在業(yè)務應用軟件,可以將開發(fā)應用子系統(tǒng)劃分為綜合數據庫子系統(tǒng)、基于GIS的水資源調度子系統(tǒng)、網上辦公子系統(tǒng)、水費計收子系統(tǒng)等。對于采集與控制軟件而言,主要是將C/S結構作為核心。

4 灌區(qū)管理中加強信息標準化建設的相關策略

4.1 統(tǒng)籌規(guī)劃設計與技術研究

1)基于新形勢發(fā)展背景下,信息標準化建設在灌區(qū)管理工作中實現了非常廣泛的應用,并且受到了政府部門的高度重視,在此基礎上做出了統(tǒng)一性的規(guī)劃與管理工作,在對灌區(qū)內農業(yè)發(fā)展狀況全面了解的基礎上,對現有的信息化技術進行創(chuàng)新與完善,同時對整個發(fā)展規(guī)劃做出合理調整,從而有效制定信息數據與接口統(tǒng)一化標準,保證處于統(tǒng)一信息化平臺中的各類軟件與產品,都能實現有效連接,同時實現信息方面的有效共享。

2)灌區(qū)在實際的運用階段中,因為涉及到的數據信息比較多,在類型上都具有一定的相似性,所以,需要對數據的分類與定義進行統(tǒng)一化的管理,加強對內容與結構的規(guī)范工作。

3)應該進一步加強相應的研究工作,構建出能滿足現代灌區(qū)使用的信息標準介入模塊,保證在對物聯網設備使用時,可以實現多方面的有效連接,在根本上保障灌區(qū)信息化建設工作可以實現順利開展,同時在更大程度上提升灌區(qū)信息化建設發(fā)展水平。

4.2 加強資金投入

在灌區(qū)管理工作中,加強信息標準化建設工作對于資金方面也有著一定的要求,因此,需要政府部門加強資金方面的投入力度,特別在面對大型的灌區(qū)時,對于信息化建設過程中所產生的各項費用,需要由中央以及地方政府共同承擔。在這一過程中需要引起注意的是,對于整個灌區(qū)管理中所產生的費用,其實信息化建設所產生的費用占據比例比較小,大部分費用重要集中在了后期運營以及維護階段中,由此可以看出,在加強地方政府投入力度的基礎上,將工程運行的管理與維護經費等進行合理調整,從而促進灌區(qū)信息標準化建設可以實現更加快速的發(fā)展。

5 結 語

綜上所述,現如今,基于現代社會經濟不斷發(fā)展的背景下,信息技術在各個行業(yè)中實現了非常廣泛的應用,對于提升工作效率和質量有著非常重要的作用。目前,中國農業(yè)經濟發(fā)展水平不斷提升,而灌區(qū)作為農業(yè)經濟發(fā)展中非常重要的組成部分,也應對信息標準化建設工作引起高度重視。在開展信息標準化建設,可以將三維GIS技術、自動化監(jiān)控技術以及信息管理系統(tǒng)等應用到其中,對于當地政府部門而言,應該加強資金方面的投入,為灌區(qū)信息標準化建設工作開展提供重要的基礎條件,進一步加強全面發(fā)展統(tǒng)籌規(guī)劃與相關技術的研究工作,使灌區(qū)管理信息化建設在未來實現更加長遠穩(wěn)定的發(fā)展。