基于信息化技術(shù)的智慧水利應(yīng)用及其發(fā)展研究

侯佳彤 蔣藝凡

摘 要：國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展需要各行業(yè)的大力支持和高度配合，才能取得成效。隨著經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)快速發(fā)展，智慧水利建設(shè)的重要性愈發(fā)突出。在信息化時代，采取有效技術(shù)措施，切實(shí)提高智慧水利的總體發(fā)展成效，已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)課題之一。

關(guān)鍵詞：信息化技術(shù);智慧水利

引言

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展使得很多先進(jìn)技術(shù)運(yùn)用到我國各行業(yè)中，為其發(fā)展提供動力。信息化技術(shù)在智慧水利建設(shè)中合理的運(yùn)用，可以有效提高水務(wù)管理實(shí)施工作效率，智慧水利和信息化技術(shù)的完美融合可以最大程度地實(shí)現(xiàn)水利管理的規(guī)范化、智能化和信息化。

一、智慧水利的特征

1.智慧水利具有實(shí)時感知性特征。在現(xiàn)代信息化技術(shù)的支持下，與智慧水利相關(guān)數(shù)據(jù)信息實(shí)時進(jìn)行動態(tài)化更新與傳遞，從數(shù)據(jù)信息獲取方看來，所有數(shù)據(jù)信息均是最新的，可連續(xù)不斷地掌握水利相關(guān)信息的運(yùn)行與發(fā)展動向。2.智慧水利具有全面整合性特征。無論是智慧水利的建設(shè)，還是智慧水利的應(yīng)用與維護(hù)，均涉及諸多環(huán)節(jié)與步驟，這些不同的環(huán)節(jié)與步驟在職能與成效等方面具有顯著差異，而信息化技術(shù)則對這些環(huán)節(jié)與步驟進(jìn)行了高度整合，使智慧水利的各參與方均同時處于集中統(tǒng)一化的管理與調(diào)度體系中。3.智慧水利具有協(xié)同操作性特征，該特征屬于全面整合性特征的衍生特征，對部門協(xié)作、同步運(yùn)行水平進(jìn)行強(qiáng)化提升。

二、智慧水利的定義及內(nèi)涵

智慧水利采用一系列新信息技術(shù)，包括云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以更好的實(shí)現(xiàn)水務(wù)活動的感知性、全面互聯(lián)、智能化，使水務(wù)活動更好的服務(wù)社會，運(yùn)用新技術(shù)能夠提高水治理能力，實(shí)現(xiàn)水治理體系的現(xiàn)代化和智能化。智慧水利管理系統(tǒng)可以從水的源頭、泵站、水廠、供水管網(wǎng)、末端水用戶的全程監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)源頭到終端的集中管理和監(jiān)督，大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)各水利環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的收集，確保水生命周期、管網(wǎng)壓力點(diǎn)和流量點(diǎn)均處于正常狀態(tài)，如果任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題系統(tǒng)都可以及時反饋，比如水用戶的管道有漏水、水質(zhì)問題、水量增加等問題，智慧水利系統(tǒng)都會自動提醒并預(yù)警，工作人員就可以及時處理問題。

三、信息化技術(shù)的智慧水利應(yīng)用及其發(fā)展

3.1明確構(gòu)建思路

在現(xiàn)代信息化技術(shù)發(fā)展節(jié)奏下，技術(shù)理念與技術(shù)方法的更新頻次加快，基于信息化技術(shù)的智慧水利建設(shè)的新思路與新思維創(chuàng)新不斷，因此必須緊跟時代發(fā)展腳步，明確智慧水利的構(gòu)建思路，以實(shí)際需求為導(dǎo)向，持續(xù)創(chuàng)建更高水平、更高效率、更高質(zhì)量的現(xiàn)代化智慧水利產(chǎn)品。智慧水利的打造應(yīng)以建成完善水利信息基礎(chǔ)設(shè)施體系、建立功能完備的水利業(yè)務(wù)應(yīng)用體系為引導(dǎo)，更加充分地挖掘水利信息化價(jià)值，全面加快智慧水利的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)程，切實(shí)提升信息處理能力、水利應(yīng)急能力、實(shí)際服務(wù)能力等。

3.2加強(qiáng)新興技術(shù)的應(yīng)用深度

積極開展高新技術(shù)在水利業(yè)務(wù)方面的研究，尤其是大數(shù)據(jù)技術(shù)，是水利信息化建設(shè)的技術(shù)基礎(chǔ)，加強(qiáng)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用平臺、云數(shù)據(jù)庫和物聯(lián)網(wǎng)平臺的搭建，對智慧水利的長遠(yuǎn)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。

3.3通信層與邏輯設(shè)計(jì)

首先，在通信層設(shè)計(jì)上考慮到系統(tǒng)便捷性將采用無線通信技術(shù)，如WiFi等進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要建立現(xiàn)場管理APP，這樣現(xiàn)場管理人員及施工人員、現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備可以通過APP來進(jìn)行信息交互，同時由于施工現(xiàn)場可能會存在信號干擾因素，所以設(shè)計(jì)時采用了干擾屏蔽技術(shù)進(jìn)行防護(hù)，確保通信層運(yùn)作穩(wěn)定，以免信息交互出現(xiàn)延時、不完整等現(xiàn)象;其次，在邏輯上，以現(xiàn)場管理人員為基礎(chǔ)，其在各管理需求中會出現(xiàn)三種需求，即與現(xiàn)場施工人員進(jìn)行溝通、查閱現(xiàn)場管理信息（如監(jiān)控信息等）、通過智能技術(shù)擬定處理方案。針對三種需求在APP上設(shè)置了相關(guān)功能，且根據(jù)功能對應(yīng)目標(biāo)將各功能歸納于兩個功能模塊中，分別為人工信息交互模塊、人機(jī)信息交互模塊，其中前者主要負(fù)責(zé)支撐與現(xiàn)場施工人員進(jìn)行溝通需求，雙方直接通過APP信息通信軟件可以進(jìn)行文字、圖片、音頻、視頻信息交互，后者主要負(fù)責(zé)支撐查閱現(xiàn)場管理信息、通過智能技術(shù)擬定處理方案需求，管理人員通過APP的“現(xiàn)場信息記錄”功能可觀察到現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備視角，實(shí)時獲取視頻信息，以便于判斷;通過系統(tǒng)的“BIM”功能，可以將工程實(shí)時參數(shù)導(dǎo)入功能系統(tǒng)進(jìn)行3D建模，根據(jù)模型進(jìn)行智能邏輯計(jì)算可知現(xiàn)場情況，并得出標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，擬定處理方案。

3.4信息資源規(guī)劃共享

如何利用水利數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全局共享、分析、利用，是提升管理、決策水平的重要途徑。信息資源規(guī)劃共享系統(tǒng)以數(shù)據(jù)為著眼點(diǎn)，規(guī)范統(tǒng)一數(shù)據(jù)組織、整合、存儲、訪問、交換及發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合、存儲、管理、分析、服務(wù)與查詢，解決數(shù)據(jù)分散存放、格式不統(tǒng)一、部門之間難以共享的問題，消除“信息孤島”，最終形成信息資源規(guī)劃共享系統(tǒng)和已建業(yè)務(wù)系統(tǒng)的“一對多”關(guān)系，真正實(shí)現(xiàn)跨部門數(shù)據(jù)的共享交換與服務(wù)，通過數(shù)據(jù)的統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的協(xié)同化、服務(wù)的便捷化、管理的精確化、決策的科學(xué)化，大幅度增強(qiáng)水利數(shù)據(jù)服務(wù)保障能力，提升數(shù)據(jù)應(yīng)用水平。

3.5開拓創(chuàng)新，深化智慧水利管理體制改革

所有水利有關(guān)的部門聯(lián)合成立專門的運(yùn)行維護(hù)機(jī)構(gòu)，制定統(tǒng)一的維護(hù)管理制度，實(shí)施多部門聯(lián)動管理機(jī)制，提高智慧水利管理人員的能力。所有檢測站網(wǎng)的管理都采用分離模式，比如非農(nóng)業(yè)用水量的檢測，安排專門的用水負(fù)責(zé)人，也可以由非政府部門的第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)代管理。智慧水利系統(tǒng)的所有工作人員都應(yīng)該是專業(yè)人才，對現(xiàn)有的人才隊(duì)伍進(jìn)行專業(yè)化和統(tǒng)一化的管理，最大程度的保證智慧水利系統(tǒng)的健康運(yùn)行，發(fā)揮最大的作用。

3.6指揮系統(tǒng)

基于信息化技術(shù)的智慧水利應(yīng)在統(tǒng)一而集中的指揮系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能，接受相應(yīng)指令的控制。在傳統(tǒng)水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)發(fā)展模式下，指揮系統(tǒng)的實(shí)效性與集中性相對不足，相關(guān)控制指令無法得以及時有效地傳遞，導(dǎo)致水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行效率低下，甚至存在指令性錯誤與偏差等問題，阻礙著水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)全面價(jià)值的凸顯。因此，應(yīng)借助于信息化技術(shù)，結(jié)合智慧水利地質(zhì)實(shí)況，按照模塊化方式要求，搭建整體性、層次性的指揮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化水利調(diào)度系統(tǒng)布局及升級，使指揮系統(tǒng)符合未來智慧水利的應(yīng)用及發(fā)展方向，滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對智慧水利產(chǎn)生的迫切需求。

結(jié)語

當(dāng)前智慧水利應(yīng)用與發(fā)展中依舊存在著諸多方面的薄弱環(huán)節(jié)與不足之處，制約著水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)的持續(xù)健康發(fā)展。因此，有關(guān)人員應(yīng)該從智慧水利建設(shè)的客觀實(shí)際需求出發(fā)，充分遵循信息化技術(shù)的基本應(yīng)用規(guī)律，創(chuàng)新思維方法，優(yōu)化行為方式，切實(shí)提高智慧水利建設(shè)成效，為促進(jìn)水利事業(yè)持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎(chǔ)，為保證經(jīng)濟(jì)社會邁向更發(fā)展高層次保駕護(hù)航。

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作者簡介：

侯佳彤（1999.11—），女，漢族，河南省鄭州市中原區(qū)鄭州大學(xué) 水利水電工程專業(yè) 本科生

蔣藝凡（1998.12—），女，漢族，河南省鄭州市中原區(qū)鄭州大學(xué) 水利水電工程專業(yè) 本科生

（鄭州大學(xué) ?河南鄭州 ?450001）