智慧水利的發展和技術革新論文
智慧水利的發展和技術革新論文
摘要：“智慧水利”具有感知性、傳遞性和智慧性的特徵，有助於促進水利資訊化的發展，促進水資源管理能力和公共服務能力的提升，全面推進水利的可持續發展，實現水資源的有效管理和合理配置。智慧水利是一項複雜、週期長的系統工程，想要提升水利資訊化水平，必須對“智慧水利”實行統一規劃。本文對“智慧水利”的背景和現狀進行了分析，然後闡述了“智慧水利”的發展和應用的技術。
關鍵詞：智慧水利；水利資訊化
城市的發展和資訊科技水平的提升促進了“智慧水利”的產生，體現城市水資源管理現代化水平的標誌之一是“智慧水利”，給國計民生提供了重要保障。“智慧水利”的有效實施有助於推進水利系統的資訊化建設和提高水利資訊化水平，實現水資源的有效管理和合理配置。
1“智慧水利”產生的背景
2009年1月28日IBM執行長彭明盛首次提出“智慧地球”的概念，提出了加強智慧型基礎設施建設。“智慧地球”又稱為“智慧地球”，將感應器嵌入到電網、鐵路、橋樑、供水系統等各種基礎設施中，然後將其連線好，推動了“物聯網”的形成。其次，將“物聯網”與已有的網際網路進行最佳化整合，有助於人類社會與物理系統之間相互聯絡和整合。“物聯網”與現有網際網路的整合過程中，需要強大的中心計算機叢集，這樣有助於對整合網路內的工作人員、裝置和基礎設施實施有效的管理和控制。在全球資訊化的新形勢下，人們開始對“智慧水利”有所瞭解和注。因為全球氣候變化和人類大肆破壞生態環境，導致自然災害頻繁出現，比如常見的洪澇災害、乾旱缺水、水資源汙染等，比較嚴重的災害有山體滑坡、泥石流等，這些自然災害會危害到人類的人身安全。為了防治這些災害，我國水利工作者因此借鑑“智慧地球”的理念提出了“智慧水利”的概念，“智慧水利”是將“物聯網”與現有的網際網路結合所形成的“水聯網”，有助於促進水利資訊化水平的提升。
2我國“智慧水利”發展的現狀以及存在問題
2012年成立了我國首個“水利部物聯網技術應用示範基地”，我國水利資訊化建設正在快速地發展。我國陸續實施了各種水利資訊化建設戰略，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通簽署戰略合作協議，共同建設“智慧水利”無線應用平臺，構建廣東全省水利三防聯叢集網，將水利業務資訊、影片監控等重要資訊系統部署到無線應用平臺上，讓人們可以透過手機登入到平臺上，然後就能隨時隨地查詢相關資訊。“智慧水利”的快速發展，有助於實現水資源的有效管理和最佳化配置，提高水利工程管理水平，促進水利資訊化水平的提高，推進社會經濟的全面發展。雖然我國“智慧水利”的發展非常迅猛，在各領域中的應用也非常廣泛，但是在“智慧水利”的建設和應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“智慧水利”的應用有所忽視，應用效率普遍較低；重視“智慧水利”的硬體設施裝備，忽視應用軟體的開發。隨著“智慧水利”專案在浙江、廣東等地逐漸流傳開來，不少省市為了追趕“潮流”，不惜花費大量的財力、物力和人力，加強“智慧水利”建設，配備先進的裝置建立“智慧水利”，卻忽視了應用平臺的開發和利用。各單位呈現一種各自為營的局面，各單位資訊資源不願意與其他單位共享，造成資訊孤島現象的產生，資訊應用效率非常低，甚至出現綜合應用為0的尷尬局面。有些“智慧水利”專案建設完成後，沒有及時更新資訊內容，輔助決策類和統計分析類系統的配備不足，工作人員的專業水平不高，不能滿足水利工程管理的需求，這些“智慧水利”專案幾乎成了擺設，不僅浪費時間，還浪費了大量的投入資金。
3“智慧水利”的發展
“智慧水利”建設是全國性的問題，水利行業是我國基礎產業，需要優先發現並實現可持續發展，從而有利於保障國民經濟建設。“智慧水利”建設應在國家、水利部門的統一規劃、統一領導的前提下進行聯合建設，遵循“智慧水利”建設的基本方針，實現水利資訊共享，推動水利事業的發展和水利建設技術的最佳化，促進我國社會經濟建設和公共服務水平。“智慧水利”的建設要適應社會經濟基礎建設和基礎產業的地位。構建統一、協調的水利工程管理機制，加強水資源保護工作，對各區域的防洪、排澇、供水、水土保持、地下水回灌等實施有效的規劃和管理。在對“智慧水利”建設進行規劃時要結合當地實際需求，同時要考慮到長期發展的目標。提高“智慧水利”建設專案的服務水平，重視水資源保護，透過利用已有資源，循序漸進地完善水資源管理體系。“智慧水利”專案建設中結合現代資訊科技的合理應用，保證水利工程的正常和穩定執行。利用現有的資訊資源，將其進行最佳化整合，建立共建共享機制，實現資訊資源共享，不斷提高工作人員的專業水平和綜合素質，加強專業人員隊伍建設，推進水利事業的可持續發展。
4“智慧水利”的關鍵技術
4.1智慧感知技術
利用先進的資訊感測系統和裝置，比如無線感測器網路等，實時監測、採集和分析防洪、排澇、水利工程等各類資訊。想要獲取水工建築物的資料或是水文測站的資訊，可以透過射頻識別技術的應用對水工建築物和水文測站裝置等裝備進行射頻標籤，就能夠自動獲取系統所需的相關資料。將無線感測器網路嵌入到各區域的整合化微型感測器，然後就能進行實時監測、感知和採集有關區域的各方面資訊，採集的資料會透過無線網路傳播出去。智慧感知技術的應用有助於人們及時掌握和了解關於水利方面的資訊。
4.2物聯網技術
物聯網又稱IOT，是網際網路、傳統電信網等資訊承載體，能夠在所有具有獨立功能的普通物體之間實現互聯互通、資源共享的網路，就是物物相連的網際網路。物聯網的應用範圍十分廣泛，在水利流域中的主要作用就是將裝備和嵌入到水質監測斷面、供水系統、輸水系統、水文測站等水利工程中，將網際網路相互連線，就會形成“流域物聯網”。
4.3雲計算與雲端儲存技術
大資料時代的背景下，雲計算與雲端儲存技術在各領域的`應用十分廣泛。透過虛擬化、寬頻網路等技術將網際網路資源轉換到所需的無線應用平臺上，然後使用者根據個人需求登入平臺，就能夠獲取自己所需的資訊。透過雲計算的應用，可以將涵蓋範圍廣的流域模擬程式分解為很多小的子程式，然後透過計算機網路進行系統搜尋、計算、處理，將處理結果回傳給使用者。透過雲端儲存技術的應用，水利流域中海量的資料，如實驗資料、歷史資料和實時資料，還有流域中的自然、環境等資料，這些海量的資料儲存就不用侷限於硬碟空間。
5結語
綜上所述，防洪、排澇、供水、汙水處理和水環境保護等水利工作，這些工作環節之間是緊密聯絡的，需要利用先進的科學資訊科技進行智慧化的分析、判斷、處理。需要處理的資料資訊是非常龐大的，這些海量的資訊會透過無線感測網路、物聯網等傳送到資料中心，然後資料中心會透過模擬模擬等技術對傳輸過來的資料進行分析處理，並提出相應的解決措施，對水利事件進行實時的智慧監控。將傳輸過來的資料資訊和處理結果需要及時上報給政府和有關單位。水利資訊化在水利工程建設中起著非常重要的作用，加強“智慧水利”建設，推進物聯網技術、現代化通訊技術等資訊科技的應用，在水資源管理、水利工程執行管理等方面充分發揮資訊化具有的效能，促進“智慧水利”的全面發展。
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