談水利信息化水利自動化發(fā)展趨勢

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摘要：隨著中國經(jīng)濟和社會的飛速發(fā)展，社會的不同行業(yè)都需要先進的生產(chǎn)技術來實現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率，并且在中國科學技術不斷發(fā)展的背景下，人們的生活方式和實際生產(chǎn)方式發(fā)生了重大變化。對當前中國水利自動化工作的詳細分析表明，技術發(fā)展也在推動水利自動化工作的發(fā)展。對最受關注的水利自動化工作的研究表明，先進的工作方法實際上可以提高傳統(tǒng)水利項目的實際建設效率。在本文中，我們將朝這個方向進行詳細研究。

關鍵詞：水利自動化；信息化；發(fā)展趨勢

水利信息化的關鍵組成部分就是水利自動化，是水利信息化的主要系統(tǒng)和基礎之一。因此，水利自動化的發(fā)展與水利信息化的發(fā)展保持同步。它們具有協(xié)調一致的發(fā)展方向和互補的發(fā)展方法。但是，根據(jù)水利信息計劃工作與計劃其他水利項目不同，水利信息應側重于安排不同的水利信息。中國宣布了一項水利信息化的具體計劃，確定了中國用水信息化項目建設面臨的三個主要問題，而水資源短缺是最嚴重的問題之一，盡管中國的水利信息相對較多，但仍嚴重缺乏收集這些信息的手段和方法，這嚴重制約了水利的信息化和自動化。下文將介紹中國水利信息化和自動化的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并在充分了解當前的不足和發(fā)展方法后，可以促進中國水利信息化的快速發(fā)展。

1關于水利信息化、自動化和智慧網(wǎng)絡發(fā)展的概要

1.1水利信息化

水利信息化是指將最新的信息技術應用于與用水有關的各種機器和設備，以實現(xiàn)機械化信息的收集和處理并確保水利項目的有效運行。確切地說，水利信息化是指通過使用現(xiàn)代通信和計算機互聯(lián)網(wǎng)技術在整個行業(yè)中執(zhí)行信息化處理來開發(fā)水資源，以及在該行業(yè)中開發(fā)與水資源有關的信息資源直接使用、分配、環(huán)境保護和管理。在計算機技術的支持下，有關水利信息的收集、傳輸、存儲和處理服務可以更加詳細和標準化，這將全面提高水利行業(yè)相關活動的效率。根據(jù)國家綜合信息化建設指南，水利信息化是基于當前應用的、面向未來的，以水利信息資源的開發(fā)為主要內容，以提高水利項目的管理水平和服務水平為目的，能夠使其適應未來發(fā)展的方向，確保水利項目的可持續(xù)發(fā)展。

1.2水利自動化

水利設備的自動化計量系統(tǒng)和自動監(jiān)控系統(tǒng)能夠正常服務于水利管理工作就是所謂的水利自動化，同時，該系統(tǒng)的設計極大地提高了信息傳輸?shù)乃俣群蜏蚀_性以及提高了水利系統(tǒng)的適用性，這是做出正確決定的有力支撐。自動化系統(tǒng)的主要功能是數(shù)據(jù)的收集、傳輸和處理。數(shù)據(jù)收集和命令執(zhí)行結束于終端站傳感器的執(zhí)行，每個站點的數(shù)據(jù)傳輸設備執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸任務；最后，監(jiān)控中心站的微計算機系統(tǒng)執(zhí)行識別、驗證、存儲和處理數(shù)據(jù)的任務，最后，分析、查看、保存和打印處理后的數(shù)據(jù)和結果。

1.3水利智慧網(wǎng)

水利智能網(wǎng)絡是一種現(xiàn)代的智能網(wǎng)絡，它使用物聯(lián)網(wǎng)收集和監(jiān)視有關用水的信息。從總理的“智慧中國”到“節(jié)水”部長，一切都贊揚了智能電網(wǎng)的發(fā)展前景。物聯(lián)網(wǎng)是一種網(wǎng)絡，它根據(jù)約定的協(xié)議通過傳感器設備連接各種網(wǎng)絡，交換和傳輸信息以進行智能識別、放置、跟蹤、監(jiān)視和控制。物聯(lián)網(wǎng)基礎設施由兩個主要系統(tǒng)組成，包括傳感器網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)。傳感器網(wǎng)絡的主要目的是收集信息并在短距離內傳輸信息，而Internet的主要目的是遠距離傳輸信息。為了真正實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和連接物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)離不開傳感器網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)。智能電網(wǎng)是智能傳感器和物聯(lián)網(wǎng)的結合?；ヂ?lián)網(wǎng)傳感器用于提供實時LAN和遠程網(wǎng)絡。

2現(xiàn)目前水利自動化技術的應用

隨著科學技術的不斷發(fā)展，中國目前的節(jié)水工程系統(tǒng)自動化技術比過去已經(jīng)有了長足的進步，越來越多的技術已經(jīng)通過了理論研究階段，并在應用過程中運行良好。對中國水利自動化技術當前應用的詳細分析表明，由于特殊應用的優(yōu)勢，例如，在中國目前與水利監(jiān)控系統(tǒng)相關的工作中，對各自的技術工具在許多技術領域進行了比較，可以看到，它具有多種用途。同時，水利自動化技術具有相對廣泛的應用范圍，對水利監(jiān)測和管理實際工作的詳細分析表明，相應的工作已經(jīng)在進行中，所處理的信息相對復雜，并使用了傳統(tǒng)的技術手段。傳統(tǒng)的水監(jiān)測和管理系統(tǒng)已經(jīng)受到業(yè)內人士的批評，因為已經(jīng)難以確保適當?shù)南到y(tǒng)管理工作可以提供更高的工作強度，而水利自動化技術的發(fā)展是一項可以長遠發(fā)展的技術，它為自動化技術的應用帶來了新的希望。

2.1自動測量和報告系統(tǒng)

中國最早的水利自動化技術被應用在防洪信息收集方面，它不僅在收集信息方面具有獨特的優(yōu)勢，而且還可以對收集到的信息進行正確的處理和傳輸，這是最早的水報告系統(tǒng)。此后，隨著信息時代的不斷發(fā)展，通信技術不斷發(fā)展，該技術已經(jīng)成熟。從第一個短波信道的發(fā)展到后來的超短波信道，當前的微波信道和VSAT衛(wèi)星信道，網(wǎng)絡功能得到了擴展，信道變得更加廣泛，網(wǎng)絡變得更加可靠，包括傳輸信息的方式也得到了很大發(fā)展。

2.2水資源管理決策和支持系統(tǒng)

中國的水資源管理與決策主要涉及水資源評估與評價，水資源預測與預報，水資源決策支持、水資源調度、水資源長期計劃與水資源信息公開。對于其他應用程序，大多數(shù)信息資源是基于水利信息、有關用水利用戶的信息、水利項目的信息、環(huán)境信息以及社會經(jīng)濟信息。“水管理決策支持系統(tǒng)”是水自動化技術應用的典型例子，它對水管理的效率有很大的影響，同時，也為節(jié)約水資源做出了巨大的貢獻。

2.3水利工程的監(jiān)測管理系統(tǒng)

水利工程安全監(jiān)測與管理系統(tǒng)也是水利工程自動化技術應用的一個例子，該系統(tǒng)的主要功能是采集、收集和處理有關水工建筑物結構的各種信息。許多要使用的技術都是基于最新的、完善的技術，尤其是長距離引調水工程，該系統(tǒng)基于現(xiàn)代和先進的科學技術，例如，光纖光柵技術、遙感技術。當前，“水利工程安全監(jiān)測和管理信息系統(tǒng)”的主要發(fā)展方向是實施自動監(jiān)測系統(tǒng)、智能化評估，監(jiān)測超前預報。

3水利計算機化的進展

根據(jù)當前的國家政策和法規(guī)，水電自動化的發(fā)展有四個要求，這也是水自動化發(fā)展的未來趨勢，并且是短期、中期和長期發(fā)展的目標要求。其中，建設用水信息的短期目標是以下四個項目。（1）找到科學合理的應用水利自動化技術來支持水資源管理決策系統(tǒng)的方法。水資源決策的內容包括水資源預測、評估、調度、信息公開以及中長期規(guī)劃等多種解決方案。通過從水生文獻、生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟科學和水資源的用戶那里收集信息，自動化技術將結合專家判斷和最終綠色發(fā)展當前路徑的綜合分析，根據(jù)分析做出最佳的管理決策。（2）有必要為水利信息化建立一個全面的基礎設施，必須認真考慮并嚴格執(zhí)行與水利有關的項目，基礎架構的狀態(tài)可以提供完全自動化，甚至可以實現(xiàn)全人類的自動化。在審查節(jié)水項目后，需要加強信息交流和資源共享，以使節(jié)水項目的實施盡可能簡單。（3）加強發(fā)展專業(yè)的人力資源，以實現(xiàn)用水信息計算機化和水利自動化。人力資源是技術進步的基礎，領導必須保證現(xiàn)場工作人員具有高水平的專業(yè)技能和素質。（4）重點發(fā)展水電自動化開發(fā)項目，完善與水電信息系統(tǒng)主要組成部分有關的內容，為信息資源利用和信息交流提供最佳的解決方案。與此同時，為了順利執(zhí)行各種操作，作為管理員，有必要事先制定完整的實施計劃，以在實踐中實施，并且運營商必須嚴格遵守該計劃并高質量的按計劃執(zhí)行。從上述建筑的短期和中期目標來看，用水計算機化工作有兩個主要方面：創(chuàng)建水利信息所需的基礎設施和水利信息資源的收集。因此，為了實現(xiàn)這個短期目標，為每個業(yè)務制定具體計劃很重要，并且有必要系統(tǒng)地計劃每個業(yè)務信息的收集范圍和內容，它可以滿足信息收集的初步需求。該計劃提出的中期發(fā)展目標是不斷建立和逐步完善水利信息收集系統(tǒng)，以滿足各公司的信息資源需求。該計劃中概述的長期目標最終是一個集成的水利系統(tǒng)，其內容非常完整，系統(tǒng)相對完整，非常適合商業(yè)應用的需求。

4結語

當今世界上沒有足夠的水資源，科學合理地利用水資源以及實施有關用水的信息和決策的自動化處理是解決缺水問題的有效手段。中國的基本水自動化技術是世界上最先進的技術之一，但是，水的分配卻是嚴重的失衡，實現(xiàn)長期用水和水資源分配的方法是一項緊迫的任務，我們需要增加研究和投資資本，并不斷更新水利領域的信息技術。該技術水平有效地將理論與實踐結合起來，對水資源的開發(fā)、利用、分配與使用、保護與管理做出科學決策，進一步增強了我國水利行業(yè)的科學管理水平。

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作者：譚勇 鄧選滔 單位：長江水利委員會長江科學院