信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)在灌區(qū)管理中的運(yùn)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(shè)服務(wù)中心,甘肅 金昌 737100)

現(xiàn)如今,信息技術(shù)在各個行業(yè)中實現(xiàn)了非常廣泛的應(yīng)用,對于提升工作效率和質(zhì)量有著非常重要的作用。灌區(qū)作為中國農(nóng)業(yè)發(fā)展中非常重要的組成部分,其標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化建設(shè)已經(jīng)受到政府部門的高度重視,在加強(qiáng)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的基礎(chǔ)上,可以對灌區(qū)內(nèi)的資源進(jìn)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(chǔ)條件[1]。

1 信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)在灌區(qū)管理中的重要性

1.1 有利于促進(jìn)基礎(chǔ)水利數(shù)據(jù)自動化發(fā)展

通常情況下,灌區(qū)在實際的運(yùn)行過程中,會產(chǎn)生非常多的基礎(chǔ)水利數(shù)據(jù),主要體現(xiàn)在了水量計量以及水量調(diào)度等方面。結(jié)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(shù)據(jù)信息時,仍然采取人工觀測的方式來進(jìn)行,并且在數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)收集效率與分析結(jié)果準(zhǔn)確性之間有著密切聯(lián)系。人工操作方法會影響到數(shù)據(jù)收集質(zhì)量,同時無法實現(xiàn)灌區(qū)內(nèi)各類數(shù)據(jù)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(yán)重的阻礙。而通過加強(qiáng)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),將信息技術(shù)應(yīng)用于灌區(qū)管理工作中,通過信息技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)作用的充分發(fā)揮,有利于更好的實現(xiàn)灌區(qū)信息化建設(shè)目標(biāo),同時在構(gòu)建信息化管理平臺的基礎(chǔ)上,可以實現(xiàn)水利數(shù)據(jù)的實時收集,并高效的進(jìn)行管理與分析,使灌區(qū)水利信息數(shù)據(jù)在監(jiān)測過程中,可以滿足一定的自動化要求,在對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類與整合之后,形成更加精準(zhǔn)的水利結(jié)果數(shù)據(jù),可以為灌區(qū)決策提供非常重要的參考依據(jù)[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(lián)系的方式,因為水利調(diào)度存在一定的不確定性,所以,只依據(jù)簡單的溝通很難確定調(diào)度數(shù)量。針對這種現(xiàn)象,需要上下級部門之間加強(qiáng)溝通與交流,最終確定合理的調(diào)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(diào)度時效性,導(dǎo)致整個灌區(qū)管理工作效率無法實現(xiàn)明顯提升,甚至最終導(dǎo)致水資源浪費問題的產(chǎn)生。而通過加強(qiáng)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),將信息技術(shù)應(yīng)用于灌區(qū)管理工作中,有利于在構(gòu)建自動化信息管理平臺的基礎(chǔ)山上,使上下級之間更好的進(jìn)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(jìn)灌區(qū)現(xiàn)代化發(fā)展

基于新時期發(fā)展背景下,灌區(qū)現(xiàn)代化的建設(shè),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(nèi)容,而要想滿足灌區(qū)水利現(xiàn)代化發(fā)展要求,需要將重點放在信息自動化建設(shè)方面。灌區(qū)內(nèi)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(xiàn)有的水資源管理方式進(jìn)行優(yōu)化與完善,從而實現(xiàn)對水資源的充分利用。因為中國水資源有限,同時農(nóng)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(nóng)業(yè)灌溉用水存在一定的供需矛盾問題。而通過加強(qiáng)灌區(qū)信息自動化建設(shè),可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的灌區(qū)管理方式,由粗放型管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化管理,以更加科學(xué)的方式對水資源進(jìn)行監(jiān)管,實現(xiàn)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(xiàn)代化發(fā)展水平。

1.4 有利于實現(xiàn)灌區(qū)建設(shè)信息化

在水利現(xiàn)代化發(fā)展中,水利信息屬于其中非常重要的內(nèi)容,不僅可以實現(xiàn)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(hù)作用,加快水利信息化轉(zhuǎn)型,由傳統(tǒng)水利面向現(xiàn)代化以及智能化的方向不斷發(fā)展。結(jié)合目前的實際情況來看,在收集灌區(qū)水利數(shù)據(jù)時,大部分情況下都是采取人工觀測的方式來進(jìn)行,這種方法不僅效率非常低,同時也無法保證觀測結(jié)果準(zhǔn)確性,經(jīng)常會導(dǎo)致不真實的數(shù)據(jù)摻雜在其中,水量調(diào)度差異較大,對于節(jié)水措施實施產(chǎn)生了非常嚴(yán)重的負(fù)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(shè)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(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息,在對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理時,仍然采取傳統(tǒng)的手工操作方式來進(jìn)行,這種方法不但無法實現(xiàn)各類資料信息有效管理,同時也無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)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(yán)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(nèi)全面掌握灌區(qū)行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r以及未來發(fā)展趨勢?，F(xiàn)如今,基于信息水平不斷提升的背景下,怎樣實現(xiàn)對信息技術(shù)的充分利用,加快大中型灌區(qū)信息化建設(shè),全面實施灌區(qū)與行業(yè)管理能力建設(shè),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(jīng)成為未來灌區(qū)管理工作所面臨的重點問題。而要想實現(xiàn)以上目標(biāo),需要構(gòu)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(chǔ)上,實現(xiàn)對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及運(yùn)行數(shù)據(jù)的有效收集與儲存,實現(xiàn)對歷史文檔、觀測數(shù)據(jù)以及設(shè)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(chǔ)上,可以對現(xiàn)有的水資源調(diào)度方式進(jìn)行創(chuàng)新與完善,實現(xiàn)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(qiáng)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的體現(xiàn)

2.1 三維GIS系統(tǒng)應(yīng)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(xiàn)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(qiáng)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),一項非常明顯的特點就是GIS應(yīng)用。從本質(zhì)上來看,GIS系統(tǒng)應(yīng)用就是以共享資源為起點,在對GIS、RS以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)充分使用的基礎(chǔ)上,將各類數(shù)據(jù)信息有效融合,對不同類型的地理空間進(jìn)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(jìn)行有效調(diào)用,并更好的展示出來。同時,通過對GIS管理系統(tǒng)的應(yīng)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(zhǔn)確獲取。因為在系統(tǒng)當(dāng)中涉及到了數(shù)據(jù)庫,所以可以對空間以及屬性數(shù)據(jù)等開展統(tǒng)一化的管理工作,與灌區(qū)內(nèi)存在的各類地理實體屬性有效對應(yīng),在實現(xiàn)空間定位的基礎(chǔ)上,使用系統(tǒng)中的查詢功能,實時獲取灌區(qū)內(nèi)的地理實體位置與相應(yīng)的屬性信息數(shù)據(jù)[5]。

2.2 自動監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

在開展灌區(qū)管理工作時,要想更好的開展信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作,需要將自動化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)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(nèi)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(dāng)中的水量進(jìn)行測量,可以保障水量測量精準(zhǔn)性,同時也有利于提升工作效率,在灌區(qū)管理工作中,實現(xiàn)水資源的有效調(diào)度與使用目標(biāo)提供非常重要的參考依據(jù)。其次,在水費收取中,水量測量結(jié)果也是一項非常重要的標(biāo)準(zhǔn),通過對水量開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)與使用,有利于促進(jìn)水價改革,同時在農(nóng)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(jìn)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(dāng)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(jìn)行準(zhǔn)確測量。當(dāng)采取間接測量的方式時,主要是圍繞水位與流量之間的關(guān)系曲線,在此基礎(chǔ)上開展相應(yīng)的計算工作,在明確水位數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)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(nèi)的閘門自動開關(guān)進(jìn)行控制,在整個系統(tǒng)中,主要涉及到了中心站與現(xiàn)場監(jiān)控站兩個部分,通過使用遠(yuǎn)程終端實時監(jiān)控系統(tǒng),可以對灌區(qū)內(nèi)的供水量準(zhǔn)確獲取,同時,在調(diào)度系統(tǒng)的作用下,還能實現(xiàn)對閥門開發(fā)的合理控制。

2.3 信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用

1)將信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)應(yīng)用于灌區(qū)管理中,還體現(xiàn)在了灌區(qū)信息管理系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用兩個方面,主要涉及到了水費征收、水務(wù)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(chǎn)生的水費以及費用繳納等情況進(jìn)行管理,通過這種方式可以提升水費數(shù)據(jù)以及票據(jù)處理結(jié)果準(zhǔn)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(wù)公開系統(tǒng)而言,主要是實現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的充分利用,在此基礎(chǔ)上對各類水務(wù)信息進(jìn)行公開處理,這樣灌區(qū)內(nèi)的居民通過使用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),可以及時查看相應(yīng)的水費信息,有利于對整個水費征收過程進(jìn)行嚴(yán)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(jìn)行應(yīng)用的過程中,主要是將灌區(qū)實際運(yùn)行狀態(tài)作為基礎(chǔ)條件,在此基礎(chǔ)上制定出合理的用水計劃方案,為用水計劃、水量調(diào)配等提供非常重要的數(shù)據(jù)支撐。在對最終的水量明確之后,需要及時上報給調(diào)度中心,然后由調(diào)度中心將近期的水文預(yù)報作為參考標(biāo)準(zhǔn),然后明確每個渠道流量的分配方案。

3 建設(shè)功能與傳輸方式

3.1 建設(shè)功能

為了能在更大程度上提升灌區(qū)管理工作質(zhì)量,同時減少水資源使用,實現(xiàn)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(yīng)該構(gòu)建以基礎(chǔ)水利數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺,其中上層應(yīng)用軟件主要是指為管理服務(wù)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(nèi)容,并且在功能方面具有非常明顯的差異,結(jié)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(shè)。通過這種方式可以防止系統(tǒng)建設(shè)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(dá)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。對于現(xiàn)場所收集到的相關(guān)數(shù)據(jù),主要是利用傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺,然后傳輸?shù)较鄳?yīng)的監(jiān)控計算機(jī)系統(tǒng)中。結(jié)合目前的實際情況來看,因為在灌區(qū)通常不存在業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件,可以將開發(fā)應(yīng)用子系統(tǒng)劃分為綜合數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、基于GIS的水資源調(diào)度子系統(tǒng)、網(wǎng)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(jié)構(gòu)作為核心。

4 灌區(qū)管理中加強(qiáng)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的相關(guān)策略

4.1 統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計與技術(shù)研究

1)基于新形勢發(fā)展背景下,信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)在灌區(qū)管理工作中實現(xiàn)了非常廣泛的應(yīng)用,并且受到了政府部門的高度重視,在此基礎(chǔ)上做出了統(tǒng)一性的規(guī)劃與管理工作,在對灌區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r全面了解的基礎(chǔ)上,對現(xiàn)有的信息化技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與完善,同時對整個發(fā)展規(guī)劃做出合理調(diào)整,從而有效制定信息數(shù)據(jù)與接口統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn),保證處于統(tǒng)一信息化平臺中的各類軟件與產(chǎn)品,都能實現(xiàn)有效連接,同時實現(xiàn)信息方面的有效共享。

2)灌區(qū)在實際的運(yùn)用階段中,因為涉及到的數(shù)據(jù)信息比較多,在類型上都具有一定的相似性,所以,需要對數(shù)據(jù)的分類與定義進(jìn)行統(tǒng)一化的管理,加強(qiáng)對內(nèi)容與結(jié)構(gòu)的規(guī)范工作。

3)應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)相應(yīng)的研究工作,構(gòu)建出能滿足現(xiàn)代灌區(qū)使用的信息標(biāo)準(zhǔn)介入模塊,保證在對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用時,可以實現(xiàn)多方面的有效連接,在根本上保障灌區(qū)信息化建設(shè)工作可以實現(xiàn)順利開展,同時在更大程度上提升灌區(qū)信息化建設(shè)發(fā)展水平。

4.2 加強(qiáng)資金投入

在灌區(qū)管理工作中,加強(qiáng)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)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(qiáng)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(shè)過程中所產(chǎn)生的各項費用,需要由中央以及地方政府共同承擔(dān)。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(chǎn)生的費用,其實信息化建設(shè)所產(chǎn)生的費用占據(jù)比例比較小,大部分費用重要集中在了后期運(yùn)營以及維護(hù)階段中,由此可以看出,在加強(qiáng)地方政府投入力度的基礎(chǔ)上,將工程運(yùn)行的管理與維護(hù)經(jīng)費等進(jìn)行合理調(diào)整,從而促進(jìn)灌區(qū)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)可以實現(xiàn)更加快速的發(fā)展。

5 結(jié) 語

綜上所述,現(xiàn)如今,基于現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下,信息技術(shù)在各個行業(yè)中實現(xiàn)了非常廣泛的應(yīng)用,對于提升工作效率和質(zhì)量有著非常重要的作用。目前,中國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升,而灌區(qū)作為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中非常重要的組成部分,也應(yīng)對信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作引起高度重視。在開展信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),可以將三維GIS技術(shù)、自動化監(jiān)控技術(shù)以及信息管理系統(tǒng)等應(yīng)用到其中,對于當(dāng)?shù)卣块T而言,應(yīng)該加強(qiáng)資金方面的投入,為灌區(qū)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作開展提供重要的基礎(chǔ)條件,進(jìn)一步加強(qiáng)全面發(fā)展統(tǒng)籌規(guī)劃與相關(guān)技術(shù)的研究工作,使灌區(qū)管理信息化建設(shè)在未來實現(xiàn)更加長遠(yuǎn)穩(wěn)定的發(fā)展。