水利自动化发展趋势

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水利自动化是水利信息化的基本系统，水利信息化的发展方向决定了水利自动化的发展方向。水利行业的研究和决策离不开数据的采集、传动和处理，如今互联网技术的应用大大节约了数据处理各个环节的人力和财力，从数据入库到数据分享，每个环节都能通过云计算和云服务实现自动化，不仅提高了工作效率，降低了失误率，还为行业发展奠定了基础。

1水利信息化、水利自动化及水利智慧网的发展概述

1.1水利信息化

水利信息化，即把现代化的信息技术应用于各项水利相关的机器设备中，以实现机械化的信息采集和处理，从而保证水利事业的高效运转。具体而言，水利信息化是利用现在通信、计算机互联网技术在全行业中开展信息化处理，开发行业中与水相关的信息资源，从而直接为水资源的开发利用、配置、环境保护和治理提供决策。在计算机技术的支撑下，水利信息的采集、传输、存储和处理服务能够更加深入和规范，全面提升了水利行业相关活动的效率。在国家信息化建设的总体指导方针下，水利信息化建设为全面建设小康社会的新形势服务，以提高水利管理和服务水平为宗旨，以开发水利信息资源为核心内容，立足当前应用，着眼未来发展方向，着力保障未来水利事业的可持续发展。

1.2水利自动化

水利自动化全称为水利管理自动化系统，是一个供水调度系统的软件平台，也是一个综合性很强的供水信息化管理平台。此平台能把来自自来水公司管辖范围的取水泵站、水源井、自来水厂等重要供水单元全方位纳入监控和管理系统中，目前可实现手机与电脑同步监控。水利自动化系统是由一个监控中心和若干个远方端站构成，必要情况下可设中继站。监控中心站是以微机系统为主体，并配置必须的数据通信设备，使用计算机专用电源；端站则是以单片微机为主，配备数据通信设备、传感器和执行段；中继站则由数据通信设备及中级控制器构成；端站和中继站采用蓄电池和太阳能电池进行工作。自动化系统的主要功能为：数据采集、传输和处理。通过端站的传感器和执行端完成数据的采集和命令执行；各站的数据通信设备完成数据传输任务；最后由监控中心站的微机系统完成数据处理工作，包括数据识别、校验、存贮和分析，并将处理后的数据和结果进行显示、存储和打印。

1.3水利智慧网

水利智慧网是将物联网应用于水利信息采集和监控的现代化智能网络技术。物联网是按照约定协议，通过传感器将各种网络连接起来进行信息的交换和通信，实现智能化和识别、定位和监控管理的网络技术。将物联网应用于水利建设，可极大地提高水利信息化和水利自动化。

2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，改善信息的传输技术和组网能力，拓展信息采集的渠道，提高信息采集的准确性。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、水资源管理决策支持系统以及水文自动测报系统等，其中应用最广泛的是将自动化技术应用于水土保持检测与管理信息系统中。该水利系统主要有两方面的功能，一是应用自动化技术实现水土信息的采集、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实现信息预警。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、采集和传输数据的智能化和组网要求也越来越高。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100～300m，距离较短，2.4GHz的频率绕射性能较差，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，例如局部地区的山洪灾害预警系统中使用相对有限。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族和多个遗产系统，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。

3计算机技术背景下的水利自动化未来发展趋势

国家的发展依赖于人才的创新和技术的进步，对水利自动化和水利信息化的推广及发展，未来的发展趋势主要立足于以下几点：一是探索如何科学合理的将水利自动化技术应用于水资源管理决策的支持系统。水资源预测、评估、调度、信息、中长期规划等一系列决策都是水资源决策的内容，通过收集来自于水文、生态环境、社会经济和水资源用户的信息，采用自动化技术进行整合分析，再结合专业人员的判断，最终做出最优的管理决策，符合当下的绿色发展之路。二是全面构建水利信息化的基础设施建设，与水利相关的项目要谨慎审查，严格操作。基础设施的健全能够保证全面实现自动化，进一步实现全民自动化。水利相关的项目审查通过后要加强信息共享和资源共享，最大限度地排除水利项目实施中的困难。三是加强对水利信息化和水利自动化的专业人才培养，人才是技术进步的基础，要确保一线工作人员具备较强专业的技术和较高的素质。四是重点建立关于水电自动化发展的项目，完善与水电信息系统基本构件相关的内容，针对信息资源运用及信息共享方面存在的问题，要及时查找解决问题的方案。同时，为保证各项工作的顺利完成，作为管理人员要事先在实际操作中制定完善的实施方案，操作人员要严格遵循计划方案，从而保质保量的完成既定的规划。

4结语

现今，全球水资源紧张，科学合理利用水资源，实现水利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，如何实现长期水利自动化及水资源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。

作者:张润博 单位:甘肃省引大入秦工程管理局