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摘要：智慧水利作为智慧城市的重要组成部分，是实现水利现代化的关键。通过防汛减灾体系、水资源配置、水环境保护和管理服务，它可以全面提高精制水利管理的能力和水平，提高对自然灾害和突发事件应急决策的能力，提高科学管理水平，促进水利现代化的过程。
关键词：物联网技术；智慧水利系统；研究；
智慧水利系统聚焦水灾害、水资源、水环境、水生态四大水问题，重点掌握和提供洪水、干旱、水工程安全运行、水工程建设、水资源开发利用、城乡供水、节水、江河湖泊以及水土流失等九个领域的全面情况，充分应用物联网技术，以全面支撑“水资源管理、防汛减灾、工程管理”等业务为目标，构建监测类型丰富、监测手段多样、信息转输稳定、控制安全可靠的全覆盖立体感控体系。
一、智慧水利的特点
1.信息实时感知。全球变化的背景下，新老水问题相互交织，水利科技面临空前挑战，透彻感知是智慧社会的“感官”，通过全方位、全对象、全指标的监测，为社会管理与公共服务提供多种类、精细化的数据支撑，是实现智慧社会的前提和基础。透彻感知既需要传统监测手段，也需要物联网、卫星遥感、无人机、视频监控、智能手机等新技术的应用；既需要采集行业内的主要特征指标，也需要采集与水利、气象系统、排水管理、监测体系等行业数据，对水文、气象和水质、自动控制工程等全要素的监测和监控，形成整个系统的基本数据源，也是整个系统的眼睛。
2.数据的全面整合。智慧水利系统对水利信息的全面整合，通过计算机网络将水利系统数据进行充分连接融合，整合现有的信息系统的功能设施，将水利系统的信息资源进行整合分享。全面互联不仅需要光纤、微波等传统通信技术的支撑，也需要物联网、移动互联网、卫星通信、无线网络等技术的应用。
3.智慧应用的创新。对新型识别技术、大数据、云计算、物联网、人工智能、移动互联网等新技术的运用，对水利工程调控、管理对象和服务对象的行为现象进行识别、模拟、预测预判和快速响应，提高应急能力，提供更为高效、便捷的水利系统功能服务，满足智慧水利对远程监控、计算、存储、灾备、会商等要求。
4.协同操作。对水利系统的各项功能操作进行统一协作处理，建立起一个综合信息处理平台，实现各个部门、系统之间的协同操作，实现水利部门不同专业的信息共享，涵盖防汛抗旱、水利建设、水资源管理、河湖保护、城乡供水、农业灌溉、水土保持等各类业务，包括文字、图表、音频、影像等各类数据全面共享，使各项功能操作更加科学、合理。
二、建设内容
1.信息资源规划共享。如何利用水利数据，实现全局共享、分析、利用，是提升管理、决策水平的重要途径。信息资源规划共享系统以数据为着眼点，规范统一数据组织、整合、存储、访问、交换及发布标准，实现数据整合、存储、管理、分析、服务与查询，解决数据分散存放、格式不统一、部门之间难以共享的问题，消除“信息孤岛”，最终形成信息资源规划共享系统和已建业务系统的“一对多”关系，真正实现跨部门数据的共享交换与服务，通过数据的统一实现业务的协同化、服务的便捷化、管理的精确化、决策的科学化，大幅度增强水利数据服务保障能力，提升数据应用水平。
2.GIS主题分析展示。GIS主题分析展示系统利用GIS分析技术，搭建图形化分析平台，为水环境监测管理、信息决策支撑、防洪防旱决策支持、水利工程信息管理、水资源信息管理等智慧决策提供展示平台，实现以图管业务、以图说数据和以图看分析。
3.水环境监测管理。
水环境监测管理系统利用物联网、卫星遥感、智能视频分析等先进技术手段，对卫星云图、雨量、水质等实时数据采集，并基于GIS地图实现在线监测实时数据、历史数据、监控点位、监控设备状态数据的展示、预警报警展示、在线监测设备反控、数据统计分析等功能，向决策领导、业务人员全面反映气象、灾情、水雨情、洪水预报、旱情分析预测评估结果，提升政府服务效率，促进水利工作管理水平的提高。
4.信息决策支撑。信息决策支撑系统分为风险管理、应急救援与指挥两大模块，分别可实现：对应急监测资源、应急救援物资、应急救援力量等资源的日常管理，同时使用空间技术及时掌握区域应急资源的分布情况，为应急救援资源优化和合理调度提供技术支持；提供一个向导式的风险事件应急处置流程，辅助操作人员完成事件接警、事件处理、事故报告等过程，为应急处置和决策提供支持，为实现减灾兴利的目标提供信息化支撑。
5.一站式管理服务。一站式管理服务系统利用集成管理技术将现有及新建业务应用系统和信息资源规划共享系统等进行集成，实现单点登录，全网通行，作为水利信息服务的统一入口，提供一个能集成及整合其它信息及应用资源站点的结构，以支持在不同应用间的用户及单点登录，实现“一站式”服务。通过面向政府组织提供日常运作和管理服务，一站式管理服务系统使工作人员方便更加快捷地共享信息，高效地协同工作。
三、总体框架
基于物联网技术下的智慧水利系统设计需要从整体视角出发，以基础水利系统的各项信息采集为基础，再结合各项技术、系统对基础信息的有效处理，然后创建出涵盖各项业务功能的水利应用平台，从而对水利设施的环境保障、安全体系、功能管理做好全面提升。对于智慧水利系统设计思路采用了基础信息与高新技术的有效结合，真正实现水利系统对信息资源的高效使用。水利物联网感知控制指综合利用当前的信息采集、传输、处理技术，实现水利工程设施设备工作状态的感知以及改变这些状态的手段，是物联网在水利上的行业应用。
四、系统设计
智慧水利系统以物联网技术体系为设计依据，将水利系统的设计分为感知层、传输层、应用层三个架构，同时结合水利建设的技术标准、建设运行、安全保障的三方面要求为智慧水利系统的设计提供完善的设计要求。
1.感知层。感知层属于智慧水利系统设计中的基础资源的收集功能，智能化的设计要求要实现水利系统设计的降水情况、水土保持、水质检测、工程安全等信息自动收集，实现水利系统对与水利信息的智能化感知收集，适配设备的异构性，整合基础感知控制设备资源，实现数据的高效传输，防止数据的丢失、重传，建立从硬件到软件的一体化管理规范。
2.传输层。传统层指的是借助计算机通信技术，将感知层收集到的水利信息利用MSTP、5G、云计算技术进行上传处理，建立一个水利信息技术信息承载与数据库存储平台，比如设计一个水利信息的数据库平台，将各项水利信息标准进行提前上传，为后期智慧水利系统功能应用提供完善的数据库支持。并对每次的水利系统处理问题进行记录。
3.应用层。智慧水利系统的应用层是对于物联网技术的管理平台呈现，将物联网技术与水利系统结合后的功能充分展现给用户，将信息化管理平台优势与水利平台进行交互使用，并为智慧水利系统的应用提供多种技术支持与服务运行环境。智慧水利系统的应用设计能够充分满足《全国水利信息化规划》的内容要求，将我国的水利管理系统实现政府管理、水利系统管理检测、水利资源的服务提供进行整合。
4.保障环境。智慧水利系统的应用还离不开安全可靠的运行环境，进行物联网技术的设计应用的同时，还要制定出智慧水利系统的信息化设计标准与安全法律法规，建立起智慧水利系统的设计规范、运行策略、安全管理、技术标准的要求标准，保证水利信息化建设有一个健康、安全的发展环境，将我国水利系统的建设推向与国民经济发展同样重要地位。
总之，发挥智慧水利系统功能应用的智能化与网络化的工程特点，从而实现我国水利工程在运用性能与管理效率上的双重提升。
参考文献：
[1]孙剑，智慧水利水闸系统设计与实现.2018..
[2]黄鹏.关于新时代基于物联网技术的智慧水利信息化系统研究.2019.