水利信息化之水利自动化发展趋势探讨

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赵利军

北京润华信通科技有限公司 北京市丰台区 100073

摘要

随着经济和社会的飞速发展,无论哪个行业都需要先进的生产技术来提高生产效率。在当今中国科学技术不断发展的背景下,人们的生活方式和生产方式也发生了重大变化,技术发展也在推动水利自动化工作的发展。经过对当前水利自动化工作的研究表明,先进的工作方法可以有效提高传统水利项目的建设效率。在本文中,我们将朝这个方向进行详细研究。


关键词

水利自动化; 水利信息化; 发展趋势

正文

引言:水利自动化是水利信息化的重要内容和表现,水利自动化发展以水利信息化技术为前提,水利自动化因水利信息化水平地提高而不断获得发展。当前水利自动化建设是水利产业的重要发展趋势,对推动水利产业发展,提高水利产业现代化水平具有重要意义[1]

一、目前水利自动化技术的应用现状

我国是最早将水利自动化技术应用在水利设备以获取防汛信息的国家,在信息采集方面不断创新、优化,改善了信息的传输技术和组网能力,拓展了信息采集的渠道,提高了信息采集的准确性。根据当前的水利工程应用实践,水利自动化主要应用于监控和管理水质系统、闸门控制系统、水资源管理决策支持系统以及水文自动测报系统等,其中应用较广泛的是将自动化技术应用于灌区闸门控制系统。该系统主要有两方面的功能,一是应用自动化技术实现闸门运行状态、开度、限位开关状态、电机运行参数等信息的采集、处理和远程遥控操作;二是面对突发状况,自动化技术能够及时进行状态判别,实施急停控制故障保护及报警。水利自动化的基础是自动监测系统,其主要任务是监测和监控,因此,对传感、采集、数据传输的智能化和组网要求越来越高。应用过程中存在的问题是监测点范围有限,集中在灌溉区自动化和大坝安全监测系统,由于无线传感网络的无线射频为100300 m,距离较短,2.4 GHz的频率绕射性能较差[2],组网的条件范围较小,导致在测点分布相对离散的水利自动化系统中无法应用,例如在局部地区的山洪灾害预警系统中使用就相对有限。虽然现已有距离较长的无线传感器产品问世,但仍需进一步证实其组网和传输的可靠性。我国开展的国家水资源管理信息系统采用的架构已具有云服务的雏形。监测数据的服务器和应用软件统一由上层部署,各层配置使用。设计平台开发了支撑类通用软件以及3层平台 (3级通用的门户、统一应用、数据集成支撑软件)。河海大学近年开展的“基于云计算的防汛防旱信息集成平台的研究”和“水利云平台关键技术研究与应用示范”研究项目,在江苏省淮安市水利局进行了成功的应用示范。“基于云计算的防汛防旱信息集成平台的研究”项目,集成了云管理、云会商、云搜索、云普查和云预报等云服务和多个应用系统,构成了多业务处理的交叉平台,体现了“水利云”的智能化、一体化、综合化的特征,获得了大禹科技进步一等奖。总体而言,我国智能传感器的发展起步相对较晚,涵盖自检查、纠错、判断和修复为一体的传感器有限,结合物联网技术的传感器更是少之又少,目前尚不能满足水利自动化智慧网的需求。

二、未来水利工程自动化发展趋势

1. 云计算和云服务

云技术和云服务是随着信息技术的发展,新研发出来的网络运行模式,云客户端体现了当前工作量的转移,不再依靠单一的计算机来完成,而是将工作量全部转移到云端,计算机连接云端便可以实现准确无误的操作。用户端的计算机只需要像浏览网页一样,在云服务的界面中完成操作即可。而水利云服务主要就是结合云计算、通信、微电子和信息处理等多种现代化技术,实现水利工程运行的自动化监控。水利云服务主要是以水利工程监测为重点,实现信息的即时采集,由此来监测和预防自然灾害的爆发,确保水利工程的良好运行,加强对于水利资源的管理。

2. 水资源管理信息系统的建立

水资源管理需要对信息资源进行有效的分析和处理,实现水资源的科学管理。首先要重点抓好水利自动化相关项目建设,加强水利信息系统中信息资源的共享和应用。其次水利工程建设应当考虑水土流失和移民安置安排。水利水文系统建设要有明确的目标,如工程建设管理、水利规划、人事管理等,逐步实现水利建设规范化管理,使其服务水平和业务管理水平不断提高。借助水资源管理信息系统可以加强对水利工程的信息收集和分析工作,实现水利信息数据的自动处理。为管理决策人员提供有效的数据信息,提高水利工程的高效管理水平。除此以外,要加强水利信息化数据的共享[3],实现国防、国家水利等部门的数据信息共享,有效推进国家水利系统的统一管理和监测。另外,操作人员应能在实际操作过程中,按照预先设定的计划,保质保量地完成既定的计划。项目管理人员要学会利用科技手段来进行信息的收集,对水利相关项目、资源配置以及水利质量监管等方面进行实时监督,及时对水利相关决策进行调整等。同时,能够兼顾水资源配置、水源保护等工作,实现水利资源信息的统一管理。

3. 实现水利工程的顶层设计

在水利工程信息化建设过程中,进行顶层设计就需要补充智能化和云计算,实现云服务的功能。为了推进云服务在水利工程自动化中的建设,需要统一技术框架,进行资源整合,促进信息的沟通和交流,保持水利自动化的良性发展。顶层设计为水利工程的自动化建设提供了良好的技术和管理系统结构。能进一步促进资源的共享与整合,推进信息化进程[4],保持业务管理的协同化,为实施水利自动化提供顶层的规范,标准产品和依据,保障我国水利信息化建设的进程。其次,在水利自动化的顶层设计上要开展整体解决问题的思路,利用水利的云服务,设置规范化的标准和云安全的研究体系。

结束语:现今,全球水资源紧张,需要科学合理的利用水资源,实现自动化的信息处理与决策是解决水资源紧缺的有效手段。我国水利自动化基础技术处于世界领先水平,但水资源分布严重不均衡,如何通过水利自动化实现水资源长期有效的调配是亟需攻克的难题,因此,需加大资金和研究投入,不断更新水利信息化的技术水平,将理论与实践有效结合,为水资源的开发利用、配置和使用、保护与治理等提供科学决策,进一步提高我国水利行业的科学管理水平。

参考文献

[1]丁强,王绍勤.水利信息化之水利自动化发展趋势探讨[J].水利信息化,2020(03):9-11.

[2]张立峰.水利信息化之水利自动化发展趋势探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2020(17):160.

[3]周星雨.水利信息化之水利自动化发展趋势探讨[J].环渤海经济 望,2020(10):199.

[4]王伟,刘红升,简丹,管 松.江苏水利信息化与自动化设备的现状及发展方向[J].中国设备工程,2020(23):210-211.

 


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