张庆杰
济南市水利工程服务中心，271100
摘要：智慧水利核心是通过信息技术实现水利体系更透彻的感知，更全面的互联互通，更深入的智能化。本文进一步阐述了智慧水利的特征及意义，以及介绍了智慧水利的关键技术。
关键词：智慧水利;水利的发展;技术与探讨
一、引言
水是生命之源、生态之基、生产之要，兴水利、除水害，事关人类生存、经济发展、社会进步。自20世纪90年代以来，水利行业一改传统工程水利建设模式，融合利用现代信息技术，加快了水利现代化建设步伐。经过近20年的投入建设，水利信息化事业已经实现了从无到有、从点到面、从硬件购置到系统集成、由单一业务向综合服务、从低水平到高水平的发展跨越。随着新一代信息技术革命的兴起，水利信息化事业也需要再次扬帆，由数字而智慧，实现新跨跃。
二、智慧水利的特征
是全面的感知:利用可以随时随地感知、测量和传递信息的设备、系统，通过这些设备，将水循环过程中的各种水情信息快速获取并进行分析，便于快速采取应对措施和进行长期的规划。二是可靠的传递:通过各种形式的高速宽带通信网络工程，将个人设备、组织和政府系统中收集和存储的分散信息及数据连接起来，进行交互和多方共享，从而更好地对水利管理业务状况进行实时监控。从全局全方位的角度分析解决问题，使得多种工作可以通过多方协作得以远程完成，从而彻底改变目前水利管理的运作方式，真正意义上实现水资源综合利用和管理。三是科技创新的应用:通过科技创新为政府、企业和个人提供高效、便捷的业务应用，为水利信息化提供发展动力。四是统一协作:通过统一的水利综合信息管理平台，实现各个主要运行系统之间的协同运作，达成最优的运行状态。
三、智慧水利的目标及意义
3.1效能提升
效能意味着产品的高效产出。新技术的应用，尤其新用，自动识别输入条件，选择不同的模型进行逻辑判断，并社会资源的引入，最直接的效应就是生产效率的提升。智按照风险偏好提出较优解决方案。假如，系统的每个模型慧科技的应用，主要集中于应用系统的优化，通过对内部信息数据的高速处理和高效应用，从而节省时间和资源，提高生产效率和效果。智慧水利建设，将优化水资源的调配和应用，加强水旱灾害的防御能力，提升社会服务水平。
3.2成本降低
从经济学角度来讲，成本是以社会资源的总投入考量的。一方面体现在以富裕资源替代稀缺资源，另一方面体现在总社会资源的节约。智慧科技的应用，在部分领域具有明显的资源替代效应，在其他领域主要体现在资源节约，包括方案优化、损耗降低、时间节约、人力减少等。智慧水利建设，将有效实现水资源的优化配置，降低单位水耗，节约宝贵的水资源，减轻水环境压力。
3.3效益显著
效益既包括经济效益，也包括社会效益，主要体现为社会福利的增加。就水利行业而言，效益可以简单地理解为社会效益的增加和水旱灾害损失的减少。智慧水利建设，能够提升水资源利用效率，促进生态环境修复，减轻水旱灾害损失，造福社会群众。
3.4保障环境
智慧水利系统的运行离不开安全可靠的保障环境。
通过制定和颁布水利行业信息化标准确保系统融合、资源共享的基本要求;通过建立安全策略、安全法规、安全管理、安全标准、安全技术、安全基础设施和安全服务等安全体系，保证智慧水利的健康、有序发展;通过建立健全运行管理体系加强智慧水利建设的组织协调，合理配置资源，提高管理的效率，使智慧水利建设满足国民经济发展要求。
四、智慧水利的关键技术
(1)智能感知技术
利用各种先进灵敏的信息传感设备和系统，如无线传感器网络、射频标签阅读装置等，对系统所需的防洪、供水、航运和工程等各类信息进行实时的监测、采集和分析。如应用射频识别技术，通过对流域中的水工建筑物、水文测站、量测设备等装备射频标签，能够自动获取水工建筑物的特征数据和水文测站信息。无线传感器网络通过装备和嵌入到流域中的各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种流域环境或监测对象信息，然后将这些信息以无线方式发送出去，以自组多跳的网络方式传送到用户端，实现物理流域、计算流域和人类社会三元世界的连通，是感知自然水循环和社会循环过程水情信息的重要组成部分。
(2)三维3S技术
3S技术是遥感技术、地理信息系统和全球定位系统的统称，是利用遥感、空间地理信息、卫星定位与导航以及通信网络等技术，实现对空间信息进行采集、分析、传输和应用的一项现代信息技术。随着3S技术的不断发展，将遥感、全球卫星定位系统和地理信息系统紧密结合起来的“3S”一体化技术已显示出更为广阔的应用前景。智慧水利系统设计对现有水利技术进行了延伸，将RS、GIS、GPS三种技术集成，构成一个强大的技术体系，并且加入三维分析和可视化技术，更加直观准确的实现对各种水利工程空间信息和环境信息的快速、准确、可靠的收集、处理与更新，为防汛抗旱、水资源调度管理决策、水质监测与评价、水土保持监测与管理等业务系统提供决策支持。
(3)物联网技术
物联网具有基于标准的操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，与信息网络无缝整合。在流域中的主要应用就是将感应器嵌入和装备到水质监测断面、供水系统、输水系统、用水系统、排水系统、大坝、水文测站等各种水利工程或设施中，通过互联网连接起来，形成所谓的“流域物联网”。
五、结束语
水利行业是一个信息密集化的行业，水利工程的规划、设计、建设和管理，都必须对相关海量信息进行采集、分析和处理，并进行科学合理决策。无论是防洪、排涝、抗旱、水环境保护方面，还是供水、排水、污水处理、中水回用等各个环节的水利工作，也都是紧密联系的，这就需要通过先进的信息技术进行智能化的分析处理和决策。
海量信息通过传感网、物联网和互联网等传送到数据中心，利用仿真模拟等技术对上传的数据进行分析处理，科学决策，对水利事件及时反馈和智能监控。对相关信息和处置结果及时上报给政府、有关单位或社会公众。在我国经济和社会的发展过程中，水利信息化一直发挥着重要的作用。因此，加快智慧水利建设，推进现代化通信技术、物联网技术、遥测遥感技术等高新技术在水资源管理、暴雨洪水监测预报、防洪抗旱指挥调度、水利工程运行管理等方面的应用，对于水利现代化建设具有非常重要意义。
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