关于智慧水利的认识与思考

智慧水利是运用物联网、云计算、大数据等新一代信息通信技术,促进水利规划、工程建设、运行管理和社会服务的智慧化,提升水资源的利用效率和水旱灾害的防御能力,改善水环境和水生态,保障国家水安全和经济社会的可持续发展。智慧水利是水利信息化发展的新阶段,也是水利现代化的具体体现。信息是智慧水利的基础,要高度重视信息的收集、监测和分析;知识是智慧水利的核心,要应用新的信息技术,加强信息的挖掘、提取和知识的积累;能力提升是智慧水利的目的,要着重提升流域的监测能力、预测预报能力、调度决策能力和运行管理能力。     

推进江西智慧水利建设的思考

智慧水利建设是推动新阶段水利高质量发展的六条实施路径之一,同时也是新阶段水利高质量发展的显著标志,而数字孪生流域建设是智慧水利的核心与关键,是一项复杂的系统工程。江西智慧水利建设尚处于起步阶段,虽取得了显著成效,但仍存在算据基础薄弱、算法智慧化水平不高、算力资源饱和等不足之处,因此理清思路、抓住机遇、迎接挑战对江西智慧水利建设来说至关重要。本文通过梳理江西省智慧水利建设现状,理清当今面临的困难与挑战,提出了夯实水利数据基础、提升算法智慧化水平、完善信息基础设施、推进“2+N”智能业务应用、构牢网络安全体系等主要建设思路及“十四五”时期江西省智慧水利的发展目标,为今后江西省智慧水利建设提供建设性的规划方向。     

数字孪生技术与智慧水利系统的融合及应用

充分利用人工智能和大数据等技术促进数字孪生与智慧水利系统的融合,进一步提升了智慧水利的运行维护、信息获取、时间掌控和决策管理能力,推动水利工程建设向数字化、网络化、智能化方向转型升级,以实现水利工程现代化。     

涡阳城市智慧水利平台设计与实现

本文以皖北典型城市亳州市涡阳县作为研究对象,基于涡阳县水利信息化建设的需求,设计了一种基于B/S架构、ADSL/光纤有线通讯和4G/GPRS无线通讯方式的智慧水利信息感知发布和管理系统.该系统利用数据传输、数据存储和数据库管理等技术,实现了城市水利数据间的互通,避免了信息孤岛和价值隐匿的现象,提高了涡阳县水利管理水平与...     

区块链技术在智慧水利体系建设中的应用展望

当水利信息化进入大数据时代,遇到的最大难题,可能不是信息不足,而是信息的过载;可能不是信息的“触手可及”,而是信息的孤岛问题。区块链是一种去中心化的分布式账本,确认后的数据块一旦上链就很难篡改,上链后的数据块均带有时间戳,可以避免在非涉密数据管理过程中出现数据孤岛、数据质量低、数据泄露等情况。结合区块链技术去中心化、不可篡改、可追溯的特性,探究其在智慧水利体系建设中的应用前景,在水利数据安全与共享、水利业务应用、智慧水利综合管理平台3个层面阐述相关应用,并指出了区块链在水利应用中存在的风险和挑战。研究表明区块链技术为水利信息化、智能化带来新的突破,有助于打破行业数据共享壁垒,促进数据共建共享。     

对智慧水利标准体系构建的思考

建设智慧水利是推动水利高质量发展、提升水治理体系和治理能力现代化的重要抓手,构建完善的智慧水利标准体系是建设智慧水利的关键环节和重要保障。分析了我国智慧水利标准体系建设的现状和存在的主要问题,探索了智慧水利标准体系建设的思路、方向和任务,初步构建了智慧水利标准体系框架,并对监测感知交互体系、通用数据库与数据管理、模型库及模型功能评价等关键问题进行了初步探讨,可为我国相关标准制修订提供决策参考。     

智慧水利与河湖综合管理应用研究

随着“智慧城市”概念的提出以及物联网、云计算、大数据等新兴技术的发展,水利行业顺应科学技术发展趋势逐渐向智慧化发展。利用现代化的传感器技术对河湖水量、水质、水位、降雨等数据进行全面实时监测采集,在此基础上构建一体化智慧河湖管理系统,实现“更透彻的感知、更全面的互联互通、更科学的决策、更高效智能的管理”的智慧水利管理体系,这对保障人水和谐共处、推动水利行业可持续发展具有重要意义。     

山东省水利智慧化建设的思考

随着物联网、大数据、云平台、人工智能等新技术的发展,水利智慧化建设也成为了当前水利部门重大而紧迫的任务。本文分析了目前山东省智慧水利建设现状与取得的成就,并提出山东省水利智慧化存在的问题,针对问题分别从完善信息化基础设施、智慧水利顶层设计、水利信息共享、水利科技创新人才队伍建设、智慧水利培训等5个方面提出建议,以期为山东水利智慧化建设提供借鉴。     

智慧水利建设及其在泵站工程中的应用

为提升水旱灾害防御调度能力水平,保障全市水利工程安全运行,利用5G、物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术,构建惠州市智慧水利系统,该系统采用分层设计理念,分为全域感知层、水利“智脑”支撑层、水利智能应用层三个层次结构,能够实现水利业务的精细管理、预测预报、分析评价与决策支持;在智慧水利系统基础上,构建智慧泵站系统,智慧泵站系统可分为感知、研判、控制和展示四个体系;在智慧泵站系统监测数据基础上,提出三种泵站调度运行优化方案,得出当采用加大流量时叶片变角、开机组合优化的运行方案时,泵站的运行效率最高。     

浅谈“智慧水利”

"智慧水利"是继"数字水利"之后,随着全球信息化大潮涌现出来的现代信息技术与传统水利行业深度融合后产生的新概念。通过分析"智慧水利"产生的背景,提出了"智慧水利"的愿景和技术框架,供同行商榷。     

空间信息技术在水利行业的应用回顾与展望

精细化、智能化是当今科技发展的大趋势,空间信息技术的飞速发展推动了水利现代化进程。综合论述了空间信息技术在水利行业的应用场景和发展现状;分析了传统“3S”技术与新一代信息技术在水利行业发展趋势及应用前景;全面总结了长江科学院空间信息技术应用研究所20年来在利用空间信息技术应用在防汛抗旱减灾、水利工程全生命周期管理、水利工程对生态环境影响监测与评价、河湖管理、水土流失动态监测等方面的研究成果和典型案例。探讨了进一步围绕水利全要素立体感知、水利大数据综合利用、人工智能与水利业务深度融合等开展研究。     

数字孪生江垭皂市工程建设方案研究

智慧水利建设是新阶段水利高质量发展的最显著标志之一。近年来,江垭皂市工程已初步形成了信息化支撑的业务平台体系,但仍存在监测感知能力不足、数据资源整合共享困难、业务应用智能化不高等短板。梳理了江垭皂市工程已有系统建设情况,对表对标数字孪生工程建设技术要求,提出了数字孪生江垭皂市工程建设方案,包含数字孪生平台、信息化基础设施、智能业务应用、网络安全体系和共建共享等内容,探索了数字孪生水利工程建设模式。研究成果可为长江流域数字孪生工程建设起到典型示范作用,为推进智慧水利建设提供参考依据。     

智能水网工程:驱动中国水治理现代化的引擎

将新中国成立以来我国水利发展过程划分为3个阶段,论证了智能水网工程是驱动我国水治理现代化战略实施的集成性载体。系统解析了现代水网系统的"自然+人工"、"水流+水基"、"生态环境+经济社会"二元化结构,提出了智能水网系统是由水物理网、水信息网和水管理网耦合组成的复合系统,具备安全性、可测度性、可控达性、资源优化性和技术先进性的五维智能化表征,支持和实现水流、信息流和业务流的互联互通。系统探析了近自然的河湖生态治理、水基础设施网络系统规划和复杂条件下大型水工程安全友好建设等水物理网的关键技术,智能传感与多源立体监测组网、多源水信息融合与挖掘和水信息多尺度预测预报等水信息网的关键技术,实践驱动的水资源优化配置、复杂水资源系统多目标综合调度和水利工程群非线性耦联智能控制等水管理网的关键技术。最后探讨了国家智能水网工程建设方向。     

县级水利工程信息化管理及软件研发

以县级小型水利工程数字化为研究对象,研究信息特点及软件开发中的关键技术,如AutoCAD环境下ObjectARX及VLISP二次开发编程、与外部通用数据库Access连接及应用、SQL编程等技术,解决小型水利工程基础采集数据的入库与入图及准确性验证,水工建筑物CAD工程图查询,数据统一更新等问题,实现对县级小型水利工程的文字与图形信息的有效管理,同时,对CAD数据向地理信息系统Map转换问题进行初步探索.所研发的县级小型水利工程信息化管理系统软件,实用性较强且使用方便     

精细化智慧水利信息平台的应用实践

精细化、智能化是当今水利工程发展的大趋势,江都水利工程管理处在智慧水利中通过精细化管理,使得工程监控系统、视频系统、办公自动化系统、电子地图系统等有机融合,并经过不断应用与优化,形成了涵盖多层级、多职能、全业务的智慧水利信息平台。该实践对其他水利枢纽工程的精细化、信息化、智慧水利建设有一定的借鉴意义。     

基于微信公众平台的水利工程监管技术研究

工程监管是水利建设中的重要环节,如何利用互联网+解决水利工程监管难题是各方关注的管理热点。针对现行水利工程监管手段存在的不足,即成本高,周期长,数据采集、上报和传播不及时、受限制,以及未能充分引导和利用社会公众力量共同参与监督等情况,提出了基于微信公众平台的监管技术研究。采用移动互联网和微信技术,开发无需安装、即扫即用的微信公众平台。通过该平台,监管人员和社会公众采用通过移动智能终端扫描二维码,就能简单地使用定位、拍照和录像等方式随时随地采集信息,动态监管在建和已建水利工程,及时发现和上报疑似违法、违章、违规行为。同时,提出了一种新的水利工程监管模式和更便捷的监管手段,使工程监管更科学和高效。     

物联网在水资源管理方面的应用技术初探

介绍了物联网的基本概念和当前在水资源管理方面的初步应用,首次提出了＂水资源智慧网络＂的概念,由感知（节点信息采集层）、传输（信息传输层）、应用（应用平台层）3个层面的系统组成,并提出了实现所需要的传感、无线组网、应用支撑平台等关键技术,介绍了水资源智慧网络在水环境智能监测、计量、调度和管理方面的具体应用,分析了具体应用中所面临的技术标准化、行业、地区、部门之间的壁垒、传感器核心技术等瓶颈。     

基于IEC 61850标准的智能水位变送器研究

为提高智能水电厂水位测控装置的智能化程度,提出了一种智能水位变送器的设计方案。通过对智能水电厂通信网络结构方案的分析,指出数据格式无法满足智能电网技术的通信要求;明确智能水位变送器的通信功能需求,在此基础上搭建智能水位变送器系统硬件平台;然后按照IEC 61850标准要求建立智能水位变送器的信息模型,完成通信服务配置并给出了系统组成框图。最后设计了一套实验方案,在2台电脑上运行IEDScout模拟软件接收数据,使用Wireshark软件抓取并分析MMS数据包。实验结果表明构建的信息模型能满足水位数据使用IEC 61850标准通信的要求,信息具有共享性和自描述性;所搭建的系统平台通过信息模型重构或扩展可以满足其他非电量数据的采集处理需要,符合一次设备智能化的建设战略要求。     

基于物联网的水肥一体化智能灌溉系统设计及效益分析

基于灌溉现代化发展需求和节水省工的目的,以物联网技术为支撑,对水肥一体化智能灌溉系统进行设计及效益分析。该系统主要包括智慧平台(信息中心),田间灌溉控制系统,智能施肥系统,农田气象环境监测系统,远程土壤墒情测报系统,远程管道压力、流量监测系统,远程作物长势视频监测系统,能效监测系统等8个组成部分。效益敏感性分析结果表明,物联网水肥一体化智能灌溉系统的年效益在其经济内部收益率指标中最为敏感,故该系统与普通滴灌工程相比投资虽较大,但年效益的提高使其在应用年限中获得较高的经济内部收益率,从而极大提高灌溉系统的收益创造能力。应用效果显示,物联网水肥一体化智能灌溉系统省工节水效果显著,随着科技的不断进步与水利信息化的发展趋势,有着良好的应用前景。