新時(shí)代基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧水利信息化系統(tǒng)研究

胡俊鋒

摘要：進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)全面進(jìn)入了物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，水利建設(shè)也在朝著這個(gè)方向發(fā)展。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的來(lái)臨，互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息化技術(shù)應(yīng)用于水利各項(xiàng)建設(shè)之中，推動(dòng)了智慧水利的迅速發(fā)展。文章通過(guò)對(duì)總體目標(biāo)、智慧水利核心及實(shí)施路徑的探討，為智慧水利建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：新時(shí)代;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智慧水利;信息化系統(tǒng)

現(xiàn)代水利就是新時(shí)代的水利信息化和智能化。所謂水利信息化就是利用科技含量較高的計(jì)算機(jī)一類(lèi)智能化手段對(duì)我國(guó)的水資源進(jìn)行深度開(kāi)發(fā)和利用，主要包括水利資源信息的調(diào)查、收集、處理、存儲(chǔ)、傳輸?shù)裙ぷ?，努力?shí)現(xiàn)我國(guó)水資源信息的科學(xué)管理。水利信息化的快速建設(shè)是實(shí)現(xiàn)智慧水利的根本保證，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于水利信息化，不僅加快了水利信息化建設(shè)的步伐，而且明顯地提升了水利建設(shè)事業(yè)的價(jià)值，能夠準(zhǔn)確全面地為經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展提供更加優(yōu)質(zhì)的水利信息服務(wù)。

1 建設(shè)目標(biāo)

為加強(qiáng)水資源保障、水環(huán)境保護(hù)、水生態(tài)修復(fù)、水災(zāi)害防治，滿(mǎn)足水利現(xiàn)代化高水平發(fā)展的要求，更好地實(shí)現(xiàn)水利、水務(wù)之間數(shù)據(jù)全面共享和交換，本文提出建設(shè)智慧水利信息化系統(tǒng)，將現(xiàn)有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理、整合，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合查詢(xún)與分析利用，開(kāi)發(fā)信息資源規(guī)劃共享系統(tǒng)、GIS主題分析展示系統(tǒng)、水環(huán)境監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)、信息決策支撐系統(tǒng)以及一站式管理服務(wù)系統(tǒng)。旨在將智慧水利信息化建設(shè)作為促進(jìn)水利事業(yè)改革發(fā)展的突破口，作為創(chuàng)新管理新模式的重要契機(jī)、提升政府服務(wù)水平的重要推力、推動(dòng)智慧城市建設(shè)的重要實(shí)踐的重要手段。

2 智慧水利的核心內(nèi)涵

所謂“智慧水利”指的是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)收集水利信息資源，上傳至統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行匯總、分析、處理和執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)水利信息共享和智能管理，有效提升水利工程運(yùn)用和管理的效率、效能。智慧水利涵蓋了水文、水政、水資源、農(nóng)村水利、供水、排水、防汛防澇等各個(gè)領(lǐng)域的方方面面，使用自動(dòng)化信息采集監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)采集覆蓋、感知觀測(cè)內(nèi)容，并第一時(shí)間將觀測(cè)信息上傳，通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)和云計(jì)算將“水利物聯(lián)網(wǎng)”整合在一個(gè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)內(nèi)，形成水利信息云服務(wù)體系。在水利工程建設(shè)方面，針對(duì)水利工程建設(shè)投資多、規(guī)模大、工期長(zhǎng)和施工復(fù)雜性等特點(diǎn)，運(yùn)用智能融合技術(shù)，通過(guò)數(shù)字化生產(chǎn)管理，使其流程更加優(yōu)化合理、調(diào)度更加科學(xué)、管理更加統(tǒng)一，可以有效提升水利工程建設(shè)和管理的效率和效能，增加社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。智慧水利使水利業(yè)務(wù)管理、涉水跨行協(xié)調(diào)管理、信息檢測(cè)、電子政務(wù)等工作更加全面、精細(xì)、實(shí)時(shí)、智能，有效提高水利行業(yè)的管理效率和社會(huì)服務(wù)水平。智慧水利是構(gòu)建各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的互聯(lián)互通的渠道，在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等現(xiàn)代化技術(shù)的基礎(chǔ)上，將水文、地理信息、水務(wù)工程、防汛抗旱、水資源以及水土保持等相關(guān)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，將傳統(tǒng)水利與物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的水聯(lián)網(wǎng)、形成完善的數(shù)據(jù)資源共享系統(tǒng)，有效解決各個(gè)系統(tǒng)孤立存在、相關(guān)信息和數(shù)據(jù)無(wú)法共同享用、部門(mén)間工作重復(fù)、管理協(xié)調(diào)不到位等問(wèn)題，促進(jìn)現(xiàn)代水利事業(yè)的發(fā)展。

3 實(shí)施路徑

3.1 基于遠(yuǎn)程控制技術(shù)的水資源精準(zhǔn)調(diào)度

我國(guó)是水資源相對(duì)匱乏的國(guó)家，區(qū)域水資源分布不均衡，需要對(duì)水資源進(jìn)行跨流域甚至跨區(qū)域調(diào)度來(lái)緩解水資源分布不均問(wèn)題，這對(duì)水資源的合理調(diào)度帶來(lái)嚴(yán)峻考驗(yàn)。然而，使用傳統(tǒng)水資源調(diào)度方式導(dǎo)致每年都有大量水資源因不合理調(diào)度而白白浪費(fèi)和流失，致使水資源利用率低下。解決水資源精準(zhǔn)合理調(diào)度問(wèn)題將對(duì)我國(guó)水資源不足問(wèn)題起到一定的緩解作用，也是智慧水利建設(shè)的重要內(nèi)容。

當(dāng)前水資源調(diào)度大多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和水位進(jìn)行調(diào)度，水資源不能合理分配，導(dǎo)致一些區(qū)域水資源過(guò)剩而另一些區(qū)域水資源緊缺，嚴(yán)重影響調(diào)度的決策和調(diào)度的效果。使用基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)自動(dòng)化閘門(mén)系統(tǒng)，根據(jù)渠道斷面，布設(shè)閘門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采集渠道流量水位，通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸至云平臺(tái)，根據(jù)用水量需求，進(jìn)行地理信息、渠道監(jiān)控、損耗分析、預(yù)警報(bào)警、閘門(mén)自動(dòng)化控制等信息化管理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源合理調(diào)度和智慧化控制，進(jìn)而極大提高水資源利用率、大幅提升水利智慧化管理和服務(wù)水平、有效保護(hù)水資源和水環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人水和諧，推動(dòng)水生態(tài)文明建設(shè)。

3.2 搭建多種水利信息業(yè)務(wù)的應(yīng)用平臺(tái)

對(duì)于多種水利信息業(yè)務(wù)的應(yīng)用平臺(tái)的搭建，相關(guān)人員需要積極運(yùn)用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)智慧水利無(wú)線應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行傳射，從而實(shí)現(xiàn)水利應(yīng)用的移動(dòng)化。同時(shí)，需在水務(wù)信息云平臺(tái)的框架中進(jìn)行全方位的部署、科學(xué)合理規(guī)劃，搭建起涵蓋了公眾服務(wù)平臺(tái)、業(yè)務(wù)管理平臺(tái)、決策支持平臺(tái)、行政管理平臺(tái)的信息化全方位業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。此外，通過(guò)對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端、4G網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行充分利用，獲得該領(lǐng)域中有效數(shù)據(jù)，從而搭建其涵蓋了水利辦公系統(tǒng)、山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)、水利工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)等多種系統(tǒng)的應(yīng)用平臺(tái)，以便相關(guān)人員更加及時(shí)地處理各種自然災(zāi)害，科學(xué)的進(jìn)行應(yīng)急搶險(xiǎn)等工作。

3.3 加大水利信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體系的建設(shè)

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是智慧水利大數(shù)據(jù)平臺(tái)的核心系統(tǒng)，水利數(shù)據(jù)種類(lèi)多、數(shù)量大，實(shí)現(xiàn)智慧水利后需要強(qiáng)大的計(jì)算和存儲(chǔ)等基礎(chǔ)設(shè)施支撐。在已有水利信息檢測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)不斷完善已有的基礎(chǔ)水文、地理信息系統(tǒng)、水資源、水利工程、防汛抗旱、水土保持以及稅務(wù)普查等相關(guān)的數(shù)據(jù)資源，采用虛擬化技術(shù)，形成計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、高效存儲(chǔ)資源池，完成水利大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體系的建設(shè)，為實(shí)現(xiàn)不同部門(mén)、不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)資源的共享和管理奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于我國(guó)水利行業(yè)的發(fā)展而言，為能夠更好的滿(mǎn)足水利各項(xiàng)工作的有效開(kāi)展，更加及時(shí)有效的處理各種自然災(zāi)害，為應(yīng)急搶險(xiǎn)工作提供精確的數(shù)據(jù)支撐，相關(guān)部門(mén)必須積極建設(shè)智慧水利，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行充分利用，對(duì)水利信息云平臺(tái)、多種水利信息業(yè)務(wù)的應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行搭建，并不斷完善水利信息監(jiān)測(cè)和信息發(fā)布網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

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