◆王寅寅
(鹽城市市區防洪工程管理處 江蘇 224002)
近年來部分水利工程建設項目逐漸向信息化、智能化方向發展,民生思路和高效率理念逐漸在水利建設領域得到了重新認識,互聯網加智慧水利模式正是這種轉變的集中體現,是未來水利工程發展的重要趨勢,“互聯網+水利”建設模式,給水利工程的可持續發展指明了方向和道路。
水利工程是我國一項重要的基礎設施,目前我國已經建成較為完善的水利工程體系,在此過程中,水利工程運行管理也取得較為重大的成效。一是基本建立了水利工程運行管理相關的標準,為水利工程運行管理提供相應的制度保障。二是水利工程安全情況有了較為明顯的改善,通過加固和堤防建設,消除工程安全隱患,防洪減災的能力得到進一步的提升。三是水利工程運行管理不斷提升,執行安全責任制,加強專項督查,在發現問題后,及時組織相關單位進行整改。四是水利工程規范化管理不斷加強,通過考核和規范化管理,促進水利工程施工質量,目前全國已有多省開展水利工程標準化管理工作。雖然水利工程運行管理成效顯著,但由于水利工程建設具有施工地域分布廣、施工條件較為惡劣、涉及工序多、過程信息量大等特點,現階段水利工程運行管理還存在以下問題亟須解決:(1)施工人員管理問題,主要表現在施工人員管理較為混亂,勞資糾紛較為頻繁,存在較多的作業隱患,后勤保障能力有待提升;(2)特種設備管理問題,主要表現在設備的監管多,特種機械的頂部風速轉速難以實時控制,垂直度的測量不夠精確;(3)物料管理問題,主要表現在清點技術落后,物料管理成本較高是該方面的主要問題。
將互聯網的最新研究成果和創新應用與社會經濟的各個領域深度融合,最終共同推動社會整體技術進步與生產力的變革,提升社會生產力與創造能力,最終形成以互聯網為基礎的新型經濟社會發展形態,該種模式成為互聯網+模式。
互聯網技術,通常的傳感設備包括射頻識別、全球定位、紅外感應和激光掃描等,并按照約定的協議,將物品連接到互聯網中,以實現智能的定位、識別、追蹤和監控。安裝在物品之上的傳感器每時每刻都在產生數據,這些數據被收集起來成為大數據分析的基礎。自2013年以來,云計算、傳感技術、移動互聯融合技術進一步發展了物聯網技術,該技術已在傳統工業和實體經濟的轉型升級中發揮了重要的作用。
(1)提升水文數據的服務能力
我國幅員遼闊,水力資源豐富,雨量站、地下水監測站、水質站和報信站數量巨大,隨著數據監測設備自動化水平的逐步提升,播報頻率逐年提升,加之雷達和遙感技術的發展應用,水文數據量呈現快速增長趨勢,數據種類和數據體積逐年上升。傳統的技術手段無法從根本上解決數據資源維護困難、成本較高、數據共享不足等突出問題,對于科學研究、社會進步、國家水利工程發展的支撐不足。云計算等互聯網技術,能夠為水文數據資源提供一個高效率處理大容量存儲的環境,便捷地實現了存儲與共享,更好地發揮數據價值,為水利建設和社會提供更多有用信息。
(2)有效提升分布式水文模擬的效率
分布式水文模擬對于流域內水文情況的定時掌握和在線描述具有重要的意義,伴隨著流域單元的劃分逐漸細致,模型運行時間大為增加,傳統的經濟無法滿足運行計算量的要求,借助于云計算平臺和互聯網技術,極大提升了運行效率,降低了模擬成本,更好地發揮了水資源評價、洪水預報和面源污染物模擬等方面的價值。
(3)提升應對突發水文地質災害的能力
統計數據表明近年來我國水文地質災害頻發,水文地質災害的預報難度和應對難度與日俱增。這屬于先進的互聯網技術整合多部門的資源,并打通部門間信息交流的障礙,一方面通過協調水文環保人防等多部門的終端監控設備,可為防災減災工作提供實時動畫畫面;另一方面可通過視頻會議的方式,快速地召開突發事件研究會;其三借助于無線網絡、衛星通信等多種手段,實現了復雜環境下的快速交流,確保信息溝通渠道的暢通;最后建立了洪水預報系統、專家庫和重大危險源信息庫等多種數據資源庫,為科學決策提供了依據,并最大限度地降低了突發水文事件導致的災害影響。
(1)“互聯網+水利”總體發展目標
“互聯網+水利”模式的發展中,智能化是主要的方向之一,水利的智能主要體現在管理能力的提升上,“互聯網+”屬于一種全新的管理思路,為水利信息化建設提供了一個新的發展方向。在該模式中,利用信息技術和互聯網平臺,并結合一系列相關的技術手段,提升管理水平,將水利工程建設和先進互聯網技術完美融合,創造出一個新的發展狀態,綜合提升數據利用、數據互通、運維模式創新和應用軟件更新等多方面技術手段。
(2)“互聯網+水利”體系結構建設
“互聯網+水利”結構的建設主要分為以下幾個層次,首先是物聯網感知層,其次是數據服務層和業務應用層,最終是智慧平臺層次。具體分析如下,物聯感知層建立在物聯網技術基礎之上,能夠實時監測流量水情等各方面的水利信息,并進行匯總和傳送,對于提高水利信息信息化建設具有非常重要的作用。在數據服務層中,需要建立一個數據調度平臺和云數據中心,數據服務層是進行水利數據收集整理存儲的重要平臺,也是與各應用連接的中間層,通過該層能夠建立起水利信息的大數據結構。在業務應用層,可根據實際的需要,對水利信息化建設進行業務的劃分,并部署和引入各類應用軟件,以滿足后期使用的需求。最后是智慧平臺層,該層由一個統一的應用服務平臺構成,能夠從多個方面、多個層次的挖掘和分析、回饋信息,以此形成水利建設的信息化中心和樞紐。
(3)“互聯網+水利”應用模式
以鹽城市的互聯網加水利應用案例進行分析,該市建成了鹽城市防汛決策指揮系統,集防汛指揮決策、視頻會商、防汛掌上通于一體的滿足水利現代化要求的智慧水利系統,進一步提高防汛信息處理的時效性、準確性和預報精度。一是實現了省市縣視頻會商。目前全市11個縣(市、區)及3個市屬水利工程管理處已全部實現省市縣三級高清視頻會商,東臺、大豐、射陽、阜寧、鹽都、亭湖等地已建成鄉鎮視頻會商系統。二是實現多手段信息采集。通過多種渠道收集信息,信息采集手段包括自動測報系統采集水雨情、視頻監控系統采集現場動態、智能手機采集現場險情等。目前,該市已建有水位測報站點231個、雨量測報站點141個、風情測報站點160個、工程視頻監控655個。三是建立市本級視頻監控平臺。對重要水閘、泵站、河道實現視頻監控,并與省級平臺對接,共享視頻信息。該市融入了互聯網大數據等多元化的信息服務手段,有效利用信息化手段提高了防汛防旱信息的管理效率,支撐了該市的防災減災工作。
通過上文的分析可以看出,互聯網加技術在水利資源應用與災害防治方面具有得天獨厚的應用優勢,部分地區已開展了相關的研究和運用工作,并取得了較好的成果。但是仍要注意到現階段推進“互聯網+水利”模式需要在相關規劃和指導意見下建設和完善,打造智慧水務云服務平臺,推進全國性的數據管理中心建設,加大相關技術人員資源的培養投入,不斷推動我國“互聯網+水利”模式的完善。