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摘要:“智慧水利”具有感知性、傳遞性和智能性的特征,有助于促進(jìn)水利信息化的發(fā)展,促進(jìn)水資源管理能力和公共服務(wù)能力的提升,全面推進(jìn)水利的可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)水資源的有效管理和合理配置。智慧水利是一項(xiàng)復(fù)雜、周期長(zhǎng)的系統(tǒng)工程,想要提升水利信息化水平,必須對(duì)“智慧水利”實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃。本文對(duì)“智慧水利”的背景和現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,然后闡述了“智慧水利”的發(fā)展和應(yīng)用的技術(shù)。
關(guān)鍵詞:智慧水利;水利信息化
城市的發(fā)展和信息技術(shù)水平的提升促進(jìn)了“智慧水利”的產(chǎn)生,體現(xiàn)城市水資源管理現(xiàn)代化水平的標(biāo)志之一是“智慧水利”,給國(guó)計(jì)民生提供了重要保障。“智慧水利”的有效實(shí)施有助于推進(jìn)水利系統(tǒng)的信息化建設(shè)和提高水利信息化水平,實(shí)現(xiàn)水資源的有效管理和合理配置。
1“智慧水利”產(chǎn)生的背景
2009年1月28日IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”的概念,提出了加強(qiáng)智慧型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?!爸腔鄣厍颉庇址Q為“智能地球”,將感應(yīng)器嵌入到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、供水系統(tǒng)等各種基礎(chǔ)設(shè)施中,然后將其連接好,推動(dòng)了“物聯(lián)網(wǎng)”的形成。其次,將“物聯(lián)網(wǎng)”與已有的互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化整合,有助于人類社會(huì)與物理系統(tǒng)之間相互聯(lián)系和整合?!拔锫?lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的整合過程中,需要強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)集群,這樣有助于對(duì)整合網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的工作人員、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施有效的管理和控制。在全球信息化的新形勢(shì)下,人們開始對(duì)“智慧水利”有所了解和注。因?yàn)槿驓夂蜃兓腿祟惔笏疗茐纳鷳B(tài)環(huán)境,導(dǎo)致自然災(zāi)害頻繁出現(xiàn),比如常見的洪澇災(zāi)害、干旱缺水、水資源污染等,比較嚴(yán)重的災(zāi)害有山體滑坡、泥石流等,這些自然災(zāi)害會(huì)危害到人類的人身安全。為了防治這些災(zāi)害,我國(guó)水利工作者因此借鑒“智慧地球”的理念提出了“智慧水利”的概念,“智慧水利”是將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合所形成的“水聯(lián)網(wǎng)”,有助于促進(jìn)水利信息化水平的提升。
2我國(guó)“智慧水利”發(fā)展的現(xiàn)狀以及存在問題
2012年成立了我國(guó)首個(gè)“水利部物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用示范基地”,我國(guó)水利信息化建設(shè)正在快速地發(fā)展。我國(guó)陸續(xù)實(shí)施了各種水利信息化建設(shè)戰(zhàn)略,給水利建立提供一系列政府扶持。2013年10月,廣東省水利部門與廣東聯(lián)通簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,共同建設(shè)“智慧水利”無線應(yīng)用平臺(tái),構(gòu)建廣東全省水利三防聯(lián)集群網(wǎng),將水利業(yè)務(wù)信息、視頻監(jiān)控等重要信息系統(tǒng)部署到無線應(yīng)用平臺(tái)上,讓人們可以通過手機(jī)登錄到平臺(tái)上,然后就能隨時(shí)隨地查詢相關(guān)信息?!爸腔鬯钡目焖侔l(fā)展,有助于實(shí)現(xiàn)水資源的有效管理和優(yōu)化配置,提高水利工程管理水平,促進(jìn)水利信息化水平的提高,推進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展。雖然我國(guó)“智慧水利”的發(fā)展非常迅猛,在各領(lǐng)域中的應(yīng)用也非常廣泛,但是在“智慧水利”的建設(shè)和應(yīng)用過程中還是存在一些問題。最為常見的問題是比較重視“智慧水利”,對(duì)“智慧水利”的應(yīng)用有所忽視,應(yīng)用效率普遍較低;重視“智慧水利”的硬件設(shè)施裝備,忽視應(yīng)用軟件的開發(fā)。隨著“智慧水利”項(xiàng)目在浙江、廣東等地逐漸流傳開來,不少省市為了追趕“潮流”,不惜花費(fèi)大量的財(cái)力、物力和人力,加強(qiáng)“智慧水利”建設(shè),配備先進(jìn)的設(shè)備建立“智慧水利”,卻忽視了應(yīng)用平臺(tái)的開發(fā)和利用。各單位呈現(xiàn)一種各自為營(yíng)的局面,各單位信息資源不愿意與其他單位共享,造成信息孤島現(xiàn)象的產(chǎn)生,信息應(yīng)用效率非常低,甚至出現(xiàn)綜合應(yīng)用為0的尷尬局面。有些“智慧水利”項(xiàng)目建設(shè)完成后,沒有及時(shí)更新信息內(nèi)容,輔助決策類和統(tǒng)計(jì)分析類系統(tǒng)的配備不足,工作人員的專業(yè)水平不高,不能滿足水利工程管理的需求,這些“智慧水利”項(xiàng)目幾乎成了擺設(shè),不僅浪費(fèi)時(shí)間,還浪費(fèi)了大量的投入資金。
3“智慧水利”的發(fā)展
“智慧水利”建設(shè)是全國(guó)性的問題,水利行業(yè)是我國(guó)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),需要優(yōu)先發(fā)現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,從而有利于保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)。“智慧水利”建設(shè)應(yīng)在國(guó)家、水利部門的統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的前提下進(jìn)行聯(lián)合建設(shè),遵循“智慧水利”建設(shè)的基本方針,實(shí)現(xiàn)水利信息共享,推動(dòng)水利事業(yè)的發(fā)展和水利建設(shè)技術(shù)的優(yōu)化,促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和公共服務(wù)水平?!爸腔鬯钡慕ㄔO(shè)要適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)建設(shè)和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的地位。構(gòu)建統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的水利工程管理機(jī)制,加強(qiáng)水資源保護(hù)工作,對(duì)各區(qū)域的防洪、排澇、供水、水土保持、地下水回灌等實(shí)施有效的規(guī)劃和管理。在對(duì)“智慧水利”建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際需求,同時(shí)要考慮到長(zhǎng)期發(fā)展的目標(biāo)。提高“智慧水利”建設(shè)項(xiàng)目的服務(wù)水平,重視水資源保護(hù),通過利用已有資源,循序漸進(jìn)地完善水資源管理體系。“智慧水利”項(xiàng)目建設(shè)中結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)的合理應(yīng)用,保證水利工程的正常和穩(wěn)定運(yùn)行。利用現(xiàn)有的信息資源,將其進(jìn)行優(yōu)化整合,建立共建共享機(jī)制,實(shí)現(xiàn)信息資源共享,不斷提高工作人員的專業(yè)水平和綜合素質(zhì),加強(qiáng)專業(yè)人員隊(duì)伍建設(shè),推進(jìn)水利事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
4“智慧水利”的關(guān)鍵技術(shù)
4.1智能感知技術(shù)
利用先進(jìn)的信息傳感系統(tǒng)和設(shè)備,比如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、采集和分析防洪、排澇、水利工程等各類信息。想要獲取水工建筑物的數(shù)據(jù)或是水文測(cè)站的信息,可以通過射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用對(duì)水工建筑物和水文測(cè)站設(shè)備等裝備進(jìn)行射頻標(biāo)簽,就能夠自動(dòng)獲取系統(tǒng)所需的相關(guān)數(shù)據(jù)。將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)嵌入到各區(qū)域的集成化微型傳感器,然后就能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集有關(guān)區(qū)域的各方面信息,采集的數(shù)據(jù)會(huì)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳播出去。智能感知技術(shù)的應(yīng)用有助于人們及時(shí)掌握和了解關(guān)于水利方面的信息。
4.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)又稱IOT,是互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體,能夠在所有具有獨(dú)立功能的普通物體之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、資源共享的網(wǎng)絡(luò),就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍十分廣泛,在水利流域中的主要作用就是將裝備和嵌入到水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面、供水系統(tǒng)、輸水系統(tǒng)、水文測(cè)站等水利工程中,將互聯(lián)網(wǎng)相互連接,就會(huì)形成“流域物聯(lián)網(wǎng)”。
4.3云計(jì)算與云存儲(chǔ)技術(shù)
大數(shù)據(jù)時(shí)代的背景下,云計(jì)算與云存儲(chǔ)技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。通過虛擬化、寬帶網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)將互聯(lián)網(wǎng)資源轉(zhuǎn)換到所需的無線應(yīng)用平臺(tái)上,然后用戶根據(jù)個(gè)人需求登錄平臺(tái),就能夠獲取自己所需的信息。通過云計(jì)算的應(yīng)用,可以將涵蓋范圍廣的流域模擬程序分解為很多小的子程序,然后通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)搜索、計(jì)算、處理,將處理結(jié)果回傳給用戶。通過云存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用,水利流域中海量的數(shù)據(jù),如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),還有流域中的自然、環(huán)境等數(shù)據(jù),這些海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)就不用局限于硬盤空間。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述,防洪、排澇、供水、污水處理和水環(huán)境保護(hù)等水利工作,這些工作環(huán)節(jié)之間是緊密聯(lián)系的,需要利用先進(jìn)的科學(xué)信息技術(shù)進(jìn)行智能化的分析、判斷、處理。需要處理的數(shù)據(jù)信息是非常龐大的,這些海量的信息會(huì)通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)等傳送到數(shù)據(jù)中心,然后數(shù)據(jù)中心會(huì)通過仿真模擬等技術(shù)對(duì)傳輸過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,并提出相應(yīng)的解決措施,對(duì)水利事件進(jìn)行實(shí)時(shí)的智能監(jiān)控。將傳輸過來的數(shù)據(jù)信息和處理結(jié)果需要及時(shí)上報(bào)給政府和有關(guān)單位。水利信息化在水利工程建設(shè)中起著非常重要的作用,加強(qiáng)“智慧水利”建設(shè),推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)代化通信技術(shù)等信息技術(shù)的應(yīng)用,在水資源管理、水利工程運(yùn)行管理等方面充分發(fā)揮信息化具有的效能,促進(jìn)“智慧水利”的全面發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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作者: 邱利民 單位:安陽(yáng)市南海泉域管理處
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