摘要:智慧水利又称“智慧水务”,英文名为“Smart Water Platform”,主要是指在水利业务管理过程中使用无线网络数采仪、水质水压表等在线监测设备实时感知城市水系统的运行状态,采用可视化的方式有机整合水务管理部门与水利管理设施形成“城市水务物联网”信息技术,为相关部分提供全方位的监测、预警并将海量水务信息进行及时分析与处理,并做出相应的处理结果辅助决策建议等多项工作,实现水利业务现代化建设生产、管理和服务目标从而达到“智慧”的状态。基于此,本文就对新形势下昆明市智慧水利的发展和技术展开探究,以期为水利业务管理工作提供参考依据。
关键词:智慧水利;构成要素;关键技术;特征
水利水电工程建设是控制国民经济命脉的基础性设施建设。近些年来随着我市云龙水库、柴石滩水库灌区、滇中引水昆明段主干渠,滇池海口闸出流提升工程、主城区排水设施改造建设等大中型水利水电工程相继兴建并投入运行,昆明市在水利水电建设方面取得了新的进展,积累了丰富的设计和施工经验,但同时依然存在一些技术难题如研究和改进混凝土坝、高土石坝的施工组织设计与管理、提高质量、节省投资、缩短工期、入滇河道截污口的长效机制健全、主城区防洪排涝能力提升、各级河长制信息化平台治理体系等都富有挑战性。在我国信息网络技术快速发展的背景下,尤其是信息技术的发展,可以借助计算机技术分析并实时进行动态调整,为水利水电工程管理提供了一个新的分析平台。水利业务管理工作呈现出信息化趋势,“智慧水利”应运而生[1]。通过智慧水利平台,可以实现防汛抗旱指挥调度管理工作的信息化,推动水利水电工程建设管理行业的快速发展。基于此,本文就对“智慧水利”的主要特征进行分析,并探讨新形势下昆明智慧水利的发展和关键技术,以期提升水利工程管理工作质量。
一、“智慧水利”的主要特征分析
二十世纪初,IBM首席执行官彭明盛在“圆桌会议”上首次提出“智慧地球”概念,主要是指将感应器等设备安装到公路桥梁、水利大坝、油气管道、电网等工程中,然后使用互联网将这些工程进行整合,统一管理,提高管理工作效率[2]。在此基础上,“智慧水利”这一概念应运而生,主要是指使用无线监测设备实时感知城市排水系统的运行状态,对水利工程进行动态管理,提高水利工程管理工作效率“智慧水利”建设是重要的民生工程,也是“智慧城市”的重要组成部分,贯穿于防洪减灾、水资源配置、水环境保护与水管理服务等体系;可概括为“物联感知、互联互通、科学决策、智能管理”2015年7月,国务院印发了《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》;2016年9月,中国水利技术研究中心主办的“互联网+智慧水利与水利信息系统高峰论坛在昆明如期举行”。表明“互联网+智慧水利”已经上升为国家战略,一场“智慧水利”的劲风必将席卷水利行业[3]。
“智慧水利”具有以下几个方面特征:第一,由于“智慧水利”是依托各种新型技术展开水利工程管理,通过在线监测设备将水利工程中的水情信息进行收集、整理、分析,一旦发现问题苗头,及时采取应对措施更科学的水利监测、预警、分析、预测和决策能力,所以“智慧水利”具有全面感知特征。第二,数据传输可靠性高特点。“智慧水利”是在高速宽带通信网络工程的基础上进行使用的,在此种情况下,相关人员只需要通过网络平台,将系统中收集和存储的分散信息数据进行连接,让不同岗位工作人员进行了解,全面分析水利工程运行现状,针对性展管理,提高水利业务管理效率更高效安全的水利信息处理和资源整合能力,实现水利资源的现代化管理[3]。第三,“智慧水利”是科技创新的结果,可以为管理人员提供理论支持,加快水利工程现代化建设脚步,更高水平的水利设施远距离控制和智能化执行能力,所以“智慧水利”具有科技创新特征。第四,“智慧水利”在使用过程中有专门的信息管理平台,通过此信息管理平台,可以让水利工程各个运行系统进行统一协作,一同运行,更协调的水利业务跨部门、多层级、异地点合作能力所以具有统一协作的特征。
二、昆明“智慧水利”的构成要素分析
“智慧水利”主要由感知层、信息处理层、应用层以及保障环境这四部份要素构成[5],每一构成要素都起到不同的作用,直接影响到“智慧水利”的运行质量,具体如下:第一,在感知层方面。感知层主要负责水质、水利工程运行、水雨量、截污口、入滇河道、各级河长制信息状态、公众信息发布等信息数据的收集工作,是昆明“智慧水利”展开使用的基础。第二,在信息处理层方面。感知层收集完信息后,不会直接进行传输,而是需要进入信息处理层,通过信息处理层对信息数据进行分析、计算等工作,然后将处理完毕的信息传输到云储存中,在云储存在进行分类、储存等工作,最后呈现在防汛抗旱指挥调度、水利工程管理、滇池治理监测、海绵城市建设战略、各级河长管理等系统上,为水务管理工作提供数据支持。第三,在应用层方面。应用层主要包含自动响应系统和按照用户请求这两种形式,不论是哪一种情况,都会将数据信息进行处理,然后制作成处理方案,为水利决策工作人员提供决策依据,保证水利管理工作质量。第四,在保障环境方面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆“智慧水利”的建设初衷是对环境进行保护,所以,在“智慧水利”系统中包含着安全管理、安全技术、安全策略等众多安全体系,通过这众多的安全体系可以保证水利工程管理系统的协调性,从而提高水利管理工作效率,最终形成我市“更透彻的感知、更全面的互联互通、更科学的决策、更高效智能化管理”的智慧水利管理体系,推动“智慧昆明”的城市发展。推动我市国民经济快速发展。
三、“智慧水利”的关键技术分析
(一)“智慧水利”系统的智能感知技术分析和昆明水利物联感知体系建设。
“智慧水利”系统是在无线传感器网络、射频标签阅读装置等基础设施上建设的,所以智能感知技术是“智慧水利”系统建设的关键技术之一[6],直接关系到“智慧水利”系统的工作质量。通常情况下,“智慧水利”系统的智能感知技术主要体现在以下两个方面:一方面,“智慧水利”系统在建设过程中需要使用射频识别技术,通过射频识别技术对水利工程周围的建筑物、测量设备、水文监测站等基础设施展开射频标签工作,在射频识别技术的支持下自动收集数据,保证数据收集工作质量。另一方面,无线传感网络技术即水利物联感知体系是“智慧水利”系统建设中最常使用的技术也是全市水利综合业务应用的基石,使用无线传感网络技术将微型传感器安装到水利工程中,对水利工程进行实时监测,感知、采集各种流域环境,并监测水利工程所产生的各种信息,对这些信息进行收集,然后通过无线网络技术进行传递,针对采集站点种类、空间密度、时间频度、数据精度等方面进行全面的提升分析发送到指定的用户端,从而实现物理流域、计算流域和人类社会三元世界的连通,提高水利工作监测数据信息的准确性,实现水利工程智能化、精细化调度,为水利工程后续管理工作提供参考依据。
(二)“智慧水利”系统的三维3S技术分析
3S技术主要是指遥感技术、地理信息系统以及全球定位系统,是三种技术相结合而形成的一种现代技术,将此技术应用到“智慧水利”系统中可以提高水利管理工作质量,进而推动水利工程快速发展。在“智慧水利”系统中使用三维3S技术不仅可以实现空间信息的收集、传输工作,还可以快速收集水利工程周围的环境信息,并将收集到的信息以三维立体的形式展现在智慧水利门户应用平台,平台可实现PC、平板、手机等跨终端服务,实现各业务专题的全方位无缝融合和扩展,让管理人员可以直观、快速的了解相关信息提供更加全面、快捷的智慧水利综合应用平台,然后实现水利智慧化管理的新突破,从信息化升级为现代化,从而保证水利工程管理工作质量。推动我市水利现代化建设迈上新台阶。
(三)“智慧水利”系统的物联网技术分析
物联网可以与信息网络进行无缝整合,将水利工程中一些“虚拟”的物质,展现出其物理属性和身份标识,在“智慧水利”系统中发挥着至关重要的作用。物联网技术在使用过程中,主要是将感应器等设备安装到指定流域中结合昆明市水利部门职责及核心业务需求针对主城区防汛排涝、抗旱、水资源管理、工程建设管理、滇池治理监测、电子政务、基层水利管理、各级河长制信息化管理、海锦城市战略建设九大方向,为各部门建设应用系统,通过感应器对滇池流域水质进行监测工作,将水利工程中的供水系统、用水系统、大坝、输水系统、排水系统等基础设施和各级河长管理系统及滇池水质监测、公众信息发布共享系统进行连接,通过互联网进行实时监测工作,为水利工程管理工作提供帮助,提高水利工程管理工作质量。把“昆明智慧水利”建设推向与全市国民经济发展相适应的高度。
总结语:
总而言之,随着水利工程行业的快速发展,使得水利管理工作呈现出复杂性趋势,在此种背景下,全市水利部门要想保证昆明市“智慧水利”的健康推进,实现规划目标,完成建设任务,在“智慧水利”思想潮流的引领下,打破传统水利壁垒,水利行业理念逐渐转型与升级,由过去的“重建轻管”逐步向“建管并重”的昆明现代水利方向发展。就需要提高“智慧水利”建设工作的重视,必须建立健全相关政策,保障资金投入,重视人才培养。在水利业务管理工作中融入现代化信息等先进的技术,在这些技术支持下展开水资源管理、灾害监测等工作,从而实现水利业务的精细化管理以实现少人管理、无人值守的发展模式,推动水利工程行业实现更加精确、动态、智能的快速发展。
参考文献:
[1]梅凯.水利技术的发展现状及趋势探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2015(23):3034-3035.
[2]徐兴,温海燕,姚莉等.新形势下关于智慧水利的发展和技术的研究[J].科学与信息化,2017(12):88-89.
[3]庞靖鹏.关于推进“互联网+水利”的思考[J]水利部发展研究中心,2016.
[4]沈洋,张小芳,王悅等.数字化测图技术在水利工程测量中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2016(11):3431-3431.
[5]管健.以水利技术创新提高水利管理能力[J].科技创新与应用,2015(26):239-239.
[6]潘永明.论述RTK技术在水利工程测量中的应用及发展[J].建材发展导向,2014(1):224-225.
论文作者:吴政杓
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/6/12
标签:水利论文; 智慧论文; 水利工程论文; 技术论文; 信息论文; 系统论文; 昆明论文; 《基层建设》2018年第10期论文;