信息化技術(shù)在水利現(xiàn)代化建設(shè)中的應(yīng)用

陳永濤

（安徽省太和縣水利局，安徽 阜陽 236600）

我國對水利信息化技術(shù)的探索從未止步，目前，已有諸如三防信息接收應(yīng)急保障系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等多種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于水利系統(tǒng)管理工作的各項環(huán)節(jié)，為提升我國水利系統(tǒng)的管理水平做出了巨大的貢獻。

1 水利現(xiàn)代化建設(shè)信息化技術(shù)類型

水利現(xiàn)代化建設(shè)常用的信息化技術(shù)類型，以三防信息接收應(yīng)急保障技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、河道檢測自動化技術(shù)為主。其中，三防信息接收應(yīng)急保障系統(tǒng)的功能，以對水利工程的運行情況進行實時監(jiān)控，并以對相關(guān)信息的接收為主。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的水利傳感器技術(shù)、RFID以及嵌入式系統(tǒng)，均可被用于水利現(xiàn)代化建設(shè)。數(shù)據(jù)庫技術(shù)的功能在于對水利工程中的信息進行存儲，以便未來進行分析及應(yīng)用。河道檢測自動化技術(shù)可實現(xiàn)對閘門的遠程操控，使其處于開啟或關(guān)閉的狀態(tài)，從而確保閘門的狀態(tài)能與通水量相互適應(yīng)。在信息化時代，傳統(tǒng)水利工程建設(shè)手段，已經(jīng)難以滿足相應(yīng)行業(yè)的發(fā)展。將上述信息化技術(shù)應(yīng)用到水利領(lǐng)域，能有效提升工作質(zhì)量與效率，且能減少人力資源浪費，降低水利建設(shè)成本，對水利領(lǐng)域的長遠發(fā)展具有重要價值[1-2]。

2 信息化技術(shù)在水利現(xiàn)代化建設(shè)中的應(yīng)用

2.1 三防信息接收應(yīng)急保障技術(shù)

隨著科技水平的不斷提高，信息化設(shè)備代替人力的工作模式越來越常見。三防信息接收應(yīng)急保障技術(shù)就是應(yīng)用水利信息化系統(tǒng)，實現(xiàn)水利系統(tǒng)的遠程實時監(jiān)控，極大地提高了監(jiān)管工作的便利性。目前，安徽省的市級水利部門已經(jīng)完成了三防信息接收應(yīng)急保障系統(tǒng)的建設(shè)。該系統(tǒng)具備實時監(jiān)控功能，實現(xiàn)了遠程可視會商，做到實時把控水利系統(tǒng)的實際情況，各級部門也可以通過視頻會商，在短時間內(nèi)了解水利系統(tǒng)的動態(tài)變化，及時制定相關(guān)防旱防汛防風(fēng)信息的解決對策，第一時間發(fā)布災(zāi)害預(yù)警。另外，通過該系統(tǒng)的24h不間斷運行，上級管理部門也可以隨時抽查工作人員的管理情況，實現(xiàn)了有力的監(jiān)督監(jiān)管。三防信息接收應(yīng)急保障系統(tǒng)的建設(shè)極大地提高了水利工作的時效性，為災(zāi)害來臨時爭取更多的時間做出了巨大的貢獻[3]。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的建立是為了將人與物、物與物充分聯(lián)系起來。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，人對于物的控制要求越來越高，因此，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運而生?；陔娮有畔⒓夹g(shù)的物聯(lián)網(wǎng)則是通過電子信息技術(shù)的應(yīng)用，來豐富物聯(lián)網(wǎng)的功能，提高物聯(lián)網(wǎng)的便利程度，將物聯(lián)網(wǎng)大眾化、公開化的特點發(fā)揮到極致，從而提高物聯(lián)網(wǎng)的運行效率，促進社會發(fā)展速度的提升。對于水利行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也發(fā)揮著不可忽視的作用。一般來說，水利工程管理過程中需要監(jiān)控水量和水質(zhì)等信息，這些信息具有動態(tài)變化的特性，人工采集難度較大，數(shù)據(jù)的時效性也偏低。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以將水利傳感器、RFID以及嵌入式系統(tǒng)聯(lián)合，加快水利信息的采集速度。在水利工程的不同節(jié)點安置不同功能的傳感器以及RFID設(shè)備，對水利信息進行智能化采集，相比傳統(tǒng)人工數(shù)據(jù)采集來說效率更高，數(shù)據(jù)信息也更準確。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將水利信息收集系統(tǒng)與通信系統(tǒng)相連接，建立水利信息共享平臺，可以以最快的速度將水利信息傳遞給相關(guān)部門，便于針對實時收集的水利信息調(diào)整工作方式，制定相關(guān)的策略，進一步加強水利工程的監(jiān)督和管理。

2.3 GIS技術(shù)

GIS技術(shù)是以地理空間為基礎(chǔ)，通過分析地理模型得到多種空間和動態(tài)的地理信息，目前是地理研究中常見的計算機技術(shù)系統(tǒng)。GIS技術(shù)可以將收集到的數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理，整合建立一個地理模型，通過對模型的分析可以更加深入地了解地理信息。該系統(tǒng)具體應(yīng)用如圖1所示。借助于遙感（RS）和航測等數(shù)據(jù)，利用GIS對洪水災(zāi)情、環(huán)境污染等進行監(jiān)視。制作洪水淹沒動態(tài)變化趨勢影像圖，通過AI的計算和分析，預(yù)測水利工程運行過程中可能出現(xiàn)的情況，幫助管理者制定更有效的決策。例如，各流域機構(gòu)利用GIS系統(tǒng)進行水利普查，做到了數(shù)據(jù)管理的統(tǒng)一、監(jiān)控平臺的統(tǒng)一、地理環(huán)境信息和人文信息的統(tǒng)一以及通過智能處理，幫助管理者制定決策。數(shù)據(jù)管理的統(tǒng)一方面，GIS系統(tǒng)通過搭建一體化數(shù)據(jù)管理平臺，廣泛收集各類水利工程信息并統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式。統(tǒng)一管理平臺與各類水利設(shè)備系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)相連，傳感器收集到的數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)紾IS系統(tǒng)中；監(jiān)控平臺的統(tǒng)一方面，GIS系統(tǒng)可以對多個監(jiān)控設(shè)備下達統(tǒng)一的操作命令。這樣一來，監(jiān)控系統(tǒng)就可以實時改變監(jiān)控重點，為管理者提供更有價值的數(shù)據(jù)信息；在地理環(huán)境信息和人文信息的統(tǒng)一方面，GIS系統(tǒng)可以將各類需要的信息歸納整合為集成化平臺，構(gòu)建虛擬數(shù)字環(huán)境，管理者可以通過這個平臺進行統(tǒng)一的調(diào)度和監(jiān)管。

2.4 數(shù)據(jù)庫技術(shù)

圖1 GIS水利系統(tǒng)工作流程

數(shù)據(jù)庫技術(shù)最初只是為了存儲龐大的水利信息數(shù)據(jù)，以便于管理者根據(jù)數(shù)據(jù)分析水利信息。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術(shù)也得到了革新。目前應(yīng)用于水利現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)庫技術(shù)不僅可以大量儲存水利信息數(shù)據(jù)，還能對不同數(shù)據(jù)進行歸類整理，提供查詢和檢索的服務(wù)，然后通過模擬的方法預(yù)測水利工程在未來可能會出現(xiàn)的情況，根據(jù)數(shù)據(jù)分析對水利系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的故障及時準確地預(yù)警。管理者對各類水利信息數(shù)據(jù)進行時間軸分析，可以制定出更加有針對性的決策。例如，管理者通過分析水情信息數(shù)據(jù)以及防汛抗旱信息，可以第一時間預(yù)測暴雨和洪水的來臨時間，并根據(jù)現(xiàn)有水利系統(tǒng)的承受能力，盡可能準確地預(yù)估受災(zāi)情況，為抗災(zāi)工作爭取更多的時間[4]。

2.5 河道檢測自動化技術(shù)

水利信息化系統(tǒng)要建立河道檢測自動化系統(tǒng)，利用自動化技術(shù)的配合完成水文信息監(jiān)管工作。通過自動化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)閘門的遠程操控[5]。工作人員應(yīng)借助這一系統(tǒng)，對閘門的情況進行實時監(jiān)測，根據(jù)三防信息接收應(yīng)急保障系統(tǒng)收集到的通水量信息，及時開放或者關(guān)閉閘門。另外，在水利信息技術(shù)的加持下，防洪調(diào)控及洪水預(yù)報系統(tǒng)、雨情水情信息采集系統(tǒng)、水質(zhì)檢測和預(yù)報系統(tǒng)均實現(xiàn)了自動化控制、自動化響應(yīng)[6]，為水利建設(shè)水平的提升提供了技術(shù)保證。

除此之外，建設(shè)多元大數(shù)據(jù)平臺進行水利信息的全面分析、應(yīng)用智慧流域業(yè)務(wù)和智慧水務(wù)工控平臺可以全面加強地區(qū)范圍內(nèi)的水利信息溝通?？梢?，著力于研究水利信息化技術(shù)，使其全面應(yīng)用于水利信息監(jiān)測防控工作中，有助于水利現(xiàn)代化建設(shè)的最終實現(xiàn)。

3 結(jié)束語

通過水利信息化帶動水利現(xiàn)代化發(fā)展需要在水利系統(tǒng)工作的多個層面運用高新信息技術(shù)。例如，可以積極應(yīng)用三防信息接收應(yīng)急保障系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GIS技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，著力開展河道檢測自動化系統(tǒng)的建設(shè)，從而讓水利信息技術(shù)發(fā)揮出最大的作用，促進水利系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。