水资源信息化管理范文

时间:2023-12-28 17:39:00

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水资源信息化管理

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关键词:水文水资源;信息化建设;管理

1水文水资源信息化建设中常用信息化技术

1.1RS技术。RS遥感技术在多个领域得到广泛应用,其不仅可用于监测、预测特定地区是否会出现旱情,还可用于监测不同地区水质情况、分析土壤是否被侵蚀或被侵蚀程度,由此可见RS遥感技术的广泛应用对预防、降低自然灾害影响有一定效果[1]。我国大多将RS遥感技术用于灾后重建、洪涝灾害预防等方面。RS遥感技术可快速、准确的采集水文信息,因而其对预防洪涝灾害具有重要意义。RS遥感技术还在作物缺水指数模型、植被指数模型等模型监测工作中得到广泛应用。使用RS遥感技术的主要优点为:RS遥感技术可自动调整监测内容,且监测结果准确度较高,可为相关人员提供准确数据。RS遥感技术不仅可用于采集不同地区水文、水质信息,也可对特定区域水质情况进行监测,通过水体悬浮物质、叶绿素等指标,可为工作人员提供准确水质指标,这对其确定水体污染情况、制定解决策略有显著作用。1.2GIS技术。GIS也被称为地理信息系统,其可用于处理特定地区的数据信息,对这些信息进行整理、存储、分析等。GIS技术的应用使得我们可预估未来是否会发生自然灾害,并采取有针对性预防策略,以降低灾害给民众、社会造成的负面影响。另外,使用GIS技术可监测、分析某地区水资源存储情况,依据采集的数据信息预估未来是否会出现洪涝灾害,制定预防策略。GIS技术在水利事业中的运用,对降低干旱、洪涝灾害影响作用显著。同时,可利用可视化技术将采集的数据信息展现给相关人员。我们可利用GIS技术分析土壤是否被侵蚀及被侵蚀的程度。利用GIS技术采集土壤相关数据信息,利用这些数据信息不仅可分析土壤是否存在水土流失问题、泥沙分布情况等。为保证数据准确性,可综合利用RS、GNSS及GIS技术。1.3GNSS技术。GNSS技术具有自动、准确、全天候等多种优势,因而其自面世后得到广泛应用。目前,GNSS技术在工程测量、水文、土质勘察等多个范畴得到应用,且取得了良好效果。GNSS技术主要通过水利信息、空间地理位置信息,采集、存储特定位置的数据信息提供导航、定位、授时、通信等服务。利用全球导航卫星系统确定其位置,从而顺利完成特定位置地形勘察工作[2]。另外,GNSS技术具有双向通话功效,因而可实现迅速传输信息这一目标。利用GNSS技术可采集、存储不同地区的数据信息,并将信息及时传输给管理中心,由相关人员制定灾害预防、救援措施,从而降低自然灾害对民众、社会的不利影响。

2加强水文水资源信息化建设管理的措施

2.1建立健全管理机制。确定各部门的职责,制定并落实管理机制、监管制度、审查制度,以提高管理水平。通过责任制的制定及落实,使各部门了解自己的职责并充分发挥自己的作用。制定、落实水利水资源信息化管理制度,可确保水利水资源信息系统稳定运行。2.2做好水文监测设备管理工作。为保证水文监测设备可稳定、安全运行,相关人员应加强对水文监测设备的管理。另外,应尽量选择国内外先进水文监测设备,以提升水文水资源信息监测效率及监测质量,为水利工程建设及发展提供准确数据支持。同时,我们应学习其他国家的先进经验,提升水文监测设备利用率。为保证水文监测设备可长时间稳定运行,我们应加强对这些设备、仪器的养护,在发现故障后及时进行维修。2.3建立完善数据信息系统。水文水资源信息化建设当中,应建立完善数据信息系统。为提升水文水资源数据信息获取的及时性、准确性,应在建设水文水资源信息化的地区安装水位显示器、视频监控、雨量传感器等设备,以便相关部门监控、了解本地区水资源情况[3]。以往,我国大多选用短波无线通讯网传递水文水资源信息,但是此方式已不能满足社会、水利事业发展要求,因而我们应利用现代化科技及时采集、传输水文水资源信息。通过建立数据信息系统,可及时采集闸位、水位计等信息,并将信息技术传输给监管中心。2.4建立完善网络系统。近年来,互联网在各行业得到广泛应用,为实现水文水资源信息实时传输这一目标,我们应建立覆盖面较广、可实现多类型信息传输功能的网络系统。如此才可保证相关部门及时了解当地水资源使用情况、水质等信息,进而提高水资源管理水平。另外,可利用全球定位系统、地位信息系统等信息技术及时定位、处理数据信息。2.5组建优秀管理团队。为提升水利水资源信息化管理水平,应组建一支高素质管理团队。在此情况下,我们不仅应对现有工作人员进行专业培训,提升其专业知识及职业能力,同时还应聘用具备专业知识及能力的人才。另外,还应该依据实际工作情况,科学制定奖惩制度及绩效考核制度,以提升相关人员工作积极性、责任意识。2.6构建水质及旱情监测系统。建立水质及旱情监测系统可加强对水质、旱情的预估及监管,同时我们可建立相应数据库将检测系统采集的数据信息保存到数据库中。通过水质及旱情监测系统,可预估、分析水质情况,为相关部门水污染治理措施的制定提供依据。此系统还可用于分析、监测本地区土壤、降水等情况,依据相关数据预估未来是否会出现旱情。

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关键词:河套灌区水利;电子信息化;长远发展

中图分类号:TV文献标识码: A

河套灌区主要位于的西部,以过境黄河水作为主要水源,东西长为250千米,南北宽为50千米,总土地面积为119万公顷,灌区面积将近总土地面积的一半。在河套灌区中,乌梁素海是其中最大的湖泊,其面积达到2.93万公顷,东西宽20千米,南北长50千米,库容量达到3亿立方米,是我国黄河流域中面积最大的淡水湖泊。由于其具有对当地农业进行灌溉的得天独厚的优越条件,因此,促进水利电子信息化的长远发展是十分有必要的。

一、水利电子信息化的概念和优势分析

1.水利电子信息化的概念

所谓水利电子信息化,指的是在运用现代先进的信息技术基础上,对水利信息资源运用现代化的方式进行开发和利用、其主要包括对水利信息资源进行的采集、存储、传输、处理以及利用工作,进而有效的提高水利信息资源的利用水平与共享程度,全面的提高水利建设的经济效益。水利电子信息化是我国行业信息化中的重要组成部分。

2.水利电子信息化的优势

电子水利信息化指的是水利计算机的表现形式。其是一种运用现代先进的信息技术对水利行业的技术进行的升级活动,其集水利信息资源的采集、传输、存储、模拟以及决策工作于一体,综合使用计算机技术、全球定位系统、多媒体技术、遥感技术、地理信息系统、虚拟现实技术以及大规模存储技术,进而构成大量的地球信息资源网络,具有高分辨率、尺度广以及跨越空间大的特点。运用水利电子信息化技术,能够将大规模的数字图文信息进行再现,构建高分辨率、高亮度、多窗口的数字化平台。

河套灌区水利电子信息化的必要性

河套灌区作为我国最大的灌区之一,每年的用水量达到52亿立方米。随着我国农业和牧业的不断发展,河套灌区的灌溉面积已经由原来的300万亩扩展到现在的861万亩,人们对水资源的需求量也在不断的增加。在灌溉面积和用水量不断增加的情况下,对河套灌区的不同渠道的管理提出了更高的要求。农田水利工程作为我国灌排系统中的重要组成部分,对于灌溉工程的防洪减灾和兴利除害工作具有十分重要的作用。另外,其对于农业、牧业的丰收、保障农牧民生活的安定、稳定农村的发展、保证我国粮食的安全以及农业经济水平的高低具有十分重要的意义。因此,实现河套灌区水利电子信息化是十分有必要的。

从治水理念方面考虑,人们认识到只对水利工程进行修建,是不能有效的实现兴利除害的目的的,促进工程水利的建设朝水利的可持续发展方向发展是十分有必要的。该治水理念注重强调实现人与自然的和谐相处,要运用全面、综合、系统的手段对水资源的管理和调配工作进行整体的分析,并运用先进的水利技术。

从技术方面进行考虑,随着现代科技、信息技术的迅速发展,给构建水资源系统提供了有利的条件。远程的遥测自动化信息技术能够对水资源进行及时监测、计算机能够为大面积的水流进行实时模拟工作、GIS技术能够将水资源和自然界之间的交互作用展现给人们、卫星遥感技术能够对大面积的灾害情况进行监测和评估以及数据库技术能够对各种水资源的数据存储信息进行检索等。多种先进的技术对于促进水利行业的快速发展具有至关重要的作用。

三、河套灌区水利电子信息化的发展现状

我国的水利电子信息化建设工作开始于“七五”期间,起初主要是对计算机技术进行推广、应用,后来逐渐运用全方位、系统性的现代化信息技术,经历了20多年的发展历程。20世纪80年代,曾经注重建设水利工程自动控制系统,其效果不够明显。从上世纪七十年代后期开始对水文信息运用计算机进行处理,是水利朝电子信息化方向发展的初步阶段,由于当时条件比较落后,计算机软件和硬件不能有效的对大量的水利信息资源进行处理。到了20世纪90年代,水利信息化开始朝大规模的方向发展,技术逐渐成熟。

在2001年,我国的水利部建立了以管理水利信息化建设的工作领导小组,水利部的直属单位均建立了相应的水利信息化中心或者机构,安排专业的信息化建设部门,旨在能够有效的保证水利电子信息化工作的顺利、有效开展。我国的水利系统建设由以往的实现对水利信息的采集、传输、处理、监督以及预报功能到现在的建立水利信息化数据库,其自动化水平得到了不断的提高,逐渐实现对远程文件进行传输和管理工作。除此之外,部分水利部门建立的水利网站,对流域与地方的水资源管理与防洪减灾工作提供决策和研发平台。但是由于没有将先进的数字化和网络化技术进行充分的应用,导致水资源的开发应用水平较低,出现水利资源的重复开发与建设问题,给水利电子信息化的建设带来一定的影响。

四、河套灌区水利电子信息化的长远发展

随着我国科学技术水平的不断提高,为了促进河套灌区水利电子信息化的长远发展,需要实现河套灌区水利办公的自动化,信息的科技化和管理的现代化。因此,需要做好以下几个方面的工作:

1.构建水利电子信息化局域网络;

2.针对河套灌区水利工程的现状,开发、设计出一套全面、完整的数据库,对现有的渠系和水工建筑物进行系统的管理和汇总工作;

3.对河套灌区已经具有的渠系和水工建筑物详细情况进行摸底,收集基础的信息资料;

4.在对所需要的信息资料进行收集后,将这些数据信息录入到计算机数据库软件中,逐渐完善数据库软件系统;

5.加强对基层的水利管理工作人员的培训,提高其计算机水平,能够熟练、掌握计算机软件。并要求水利工作人员积极学习新知识,掌握新技术,及时转变自身观念,与时俱进,与现代社会相接轨,切实将以往的手工劳动方式转变为以科技为主的脑力劳动。另外,对资料信息进行随时更改,确保数据库资料信息的准确性。

四、结语

总之,河套灌区作为我国最大的灌区之一,其水利工程是我国国民经济发展过程中的重要组成部分。实现河套灌区水利电子信息化的长远发展,其对于农业、牧业的丰收、保障农牧民生活的安定、稳定农村的发展、保证我国粮食的安全以及农业经济水平的高低具有十分重要的意义。因此,实现河套灌区水利电子信息化是十分有必要的。

参考文献:

[1]李维青,陈燕.遵循科学发展观 努力实现水利经济跨越式发展[J].内蒙古水利,2009,01(11):39-40

[2]马建军,杨玉兰.不断提高排水管理能力 构建和谐河套灌区[J].水利发展研究,2011,06(31):75-76

[3]方进林,刘静,张建国.河套灌区灌溉试验研究的回顾与展望[J].内蒙古水利,2009,05(03):98-99

[4]刘巧云,张俊仁,王琴.河套灌区农作物灌溉与水资源紧缺的矛盾和对策[J].内蒙古水利,2010,01(11):9-10

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【关键词】GIS技术;供水管理;信息化管理

一、供水信息化管理要实现的目标

数据共享及规范化管理。通过建立远程监测系统,确保资料数据能够被集中、可靠地保存起来,并且能够保证不同数据平台的一致性,便于查找、维护、使用,提高工作效率。

实现水处理系统的全程自动化,同时,通过数字化管理使供水企业的治水成本得到合理有效的控制。此外,信息化管理还能够精密控制制水工艺,使运行更稳定,进一步降低供水成本。

信息化管理系统的建立能够使系统内部的日常工作数据与空间、时间对应起来,使数据管理更加高效,管网计算更加精确,更有利于生产调度和供水服务的相关决策。

二、GIS技术用于供水信息化管理要实现的目标

在供水信息化管理的过程中,GIS是一种有效且实用的工具。使用GIS能够相对简便地实现以下几个目标。数据管理与数据共享。供水过程涉及到多个管理模块,同时要协调建筑设施监测、水质监测与管理、闸门控制、设备管理等部门协同作用,在应用GIS的过程中必然面对分散且复杂的子系统和数据源,因此,必须要设定统一的数据格式,使来自不同层面的信息能够统一,便于共享。在GIS系统中,借助安全监测系统保障准确性,借助GIS的扩展性统一各类数据,利用GIS多图层处理技术实现数据共享。设备监控。GIS技术中有多种指令和接口,因此要建立统一的监控平台、操作指令和接口,从而使通讯接口和操作指令的正确性得到提升,并在此基础上,实现对设备的全方位监控。建立集成平台。GIS能够将用户需要的信息构建在一个融合地理环境和人文信息的数字集成平台上,因此要通过GIS实现信息内容的综合和可视化管理。智能辅助决策。水资源具有一定的地理特性,因此供水单位需借助GIS制定不同区域和人文环境下的个性化管理方案,通过计算机模式实现对决策的优化。

三、GIS技术功能优势

1.大范围安全监控。我国目前供水工程大多体量较大,在确保长期运行的同时,要尽可能减少现场工作人员以降低成本。传统管理方式使人工成本和数据的精确性不可兼得,而GIS系统能够建立立体化的地图,使用户通过地理地图实现远程监控。

2.水质实施数据分析与监控。供水安全是供水企业必须时刻关注的重要问题之一,因此,供水信息管理的一个重要任务是实时监控水质变化,尽早发现水污染突发事件的趋势,并及时预防。未采用GIS的水质监测数据仅是数据,而未能与其他信息有效连接。缺乏关联的数据,对城市水污染预防及处理没有实质作用。而GIS监控的数据能够确保城市中人口分布信息与水质信息和官网分布情况的及时对接,从而能在水污染发生时,掌握动态信息,预估水污染蔓延趋势。

3.GIS技术能够优化水资源管理体系。GIS技术能够有效处理空间信息,调用水资源的各类信息数据,指挥水资源调度工作,还能演示水资源调度过程,模拟多种调度方案,使水资源的立体化调度成为可能。

四、GIS用于供水管网管理

1.供水管网。随着我国经济信息化的力度不断加大,城市建设越发依赖信息化技术和手段。目前,大部分城市供水管理系统的信息化发展速度一直落后于经济信息化的速度,而居民对供水服务质量的要求又逐渐提升,此带来了传统平面信息系统与现代供水管理的巨大矛盾。同时,城市的发展促使老旧的供水管线需要不断更新、改造,新旧融合使城市供水体系越发复杂,供水系统工作难度逐渐增加,甚至常常“力不从心”,一旦出现供水管网事故,极有可能延误处理时间,一方面造成水资源的浪费,另一方面影响城市交通,甚至建筑安全。

2.GIS在供水管网管理中的应用。(1)管网数据编辑。GIS是一个覆盖面较广的管网编辑工具,特别是在设备管理方面能够大量替代人工业务,使管网数据信息的管理效率和质量都有所提升。(2)信息查询。管理员在监测管网实时动态时,除了常规的分布情况等数据外,还能提供关联文件,如图片或地理位置等,使针对管网数据的各种应用更加便捷。(3)设备检查。GIS技术使设备管理更加科学、规范。通过系统地设备编号,工作人员能够快速识别设备的属性、位置等,在管网维护和排除故障时能够极大地提高工作效率。(4)空间统计。GIS技术能够将地下管网的分布情况、供水能力和规模等进行统计,并能够形成图标,便于工作人员查找、核对,使工作内容更简便,工作效率更高,人工成本更低。(5)测量系统。GIS系统能够准确测量设备的位置信息及距离面积等信息。(6)调度管理。GIS系统可以为泵站、设备、维修和巡检等部门的工作提供辅助数据,并能够在小范围内实现全面调控和规划。(7)供水事故处理。系统在发生故障或供水事故时,能够快速提供处理方案,减少事故所需的处理时间,减少水资源浪费,减少供水企业不必要的成本支出,经济效益明显。(8)阀门管理。GIS系统能够准确记录阀门状态,并对数据进行分析,使工作人员可以通过数据及时了解阀门情况,并作出必要的处理。(9)权限管理与设备维修。GIS系统能够为不同的部门设置不同的管网管理权限,一方面保证数据的安全性,另一方面根据维护和维修记录提示设备更换或再次维修,从而有效预防事故发生。

总结

GIS系统目前已成为我国最常用的供水管网管理系统之一,借助GIS的立体化信息管理方式,城市供水企业能够更加方便、快捷地完成对管网和设备等的维修、维护,使供水安全得到保障的同时,供水成本不断下降。

参考文献

[1]孟明群,赵平伟,张立尖.基于GIS平台的供水信息化多系统跨区域整合[J].城镇供水,2012,168(6):53-56.

[2]李恒利,李富,李香莉.浅谈GIS在供水管网信息化管理中的应用与发展[J].北京:北京测绘,2013(3):52-54.

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[关键字]:水库管理信息化 信息化建设 水库信息管理系统

水库具有很多的优点,它可以用来灌溉农田、水利发电、观光旅游、供水补水、水产养殖及改善生态环境等众多的作用,因此对水库进行合理的管理是至关重要的,所谓的水库管理工作即是对水库的利用和管理。利用是使水库发挥出它的效益和功能,管理是延长水库的寿命及确保水库安全。

一、水库管理信息化的主要技术

水库管理信息化系统需要包含信息存储、信息采集和信息分析三样整合在一起。因此系统的设计需要分别针对以下几个问题来开展:从总体上看,水库信息管理系统要采用分布式层次结构,结合管理系统和数据库技术进行系统开发。主要技术如下:

第一,分布式体系。一般需要选用CORBA与COM+软件,分别对应于跨系统平台与微软操作系统,两者不相同,却可以使不同类型的平台、网络、数据库进行整合,来使得不同类型技术的资源实现共享。

第二,Web服务器。常用的Web服务器是APache HTTP Server,它具有支持跨平台的应用、良好的可移植性、源代码开放等优点。

第三,数据处理技术。水库的管理软件因开发目的不同存在技术类型差异性,常用的信息处理软件和数据库有SQL server、Silver light、Oracle等。

二、信息化管理在水库工作中的重要程度

权威人士提出了水利管理要从过去已有的水利管理的前提下,扩展出现代化水利管理和可持续的水利的内容,首先要继承和传统一样对水资源进行开发利用和治理,更要在原有基础上更加重视对水资源的合理配置,保护水资源;一样重视水利工程的建设,而且要做到在重视工程建设同时,加强非工程措施建设。想要使水利工作完成转变,必须把信息化管理作为重要的技术手段。信息化既可以提高水库管理工作的决策水平以及管理水平,使得水利为国家的经济与社会发展提供有力保障,是现阶段社会发展的要求。要使水库工作管理信息化,一方面水库的管理部门要保持与执行部门的联系紧密度,给其提供尽可能多的水利信息,比如旱情、水工程、洪涝、水量水质等信息,为相关部门尽早做出抗旱、防洪、水资源等综合管理提供其依据。水库建设的本身也极度需求信息行业的技术支持,包括生态环境、区域经济、地质灾害、气候气象等。因此,水库管理的信息化建设,即是水库管理工作自身发展的要求,更是国民经济发展中不可或缺的一部分。

三、信息化建设的主体目标

水库管理的信息化建设要时刻保持与国家信息化建设总方针与总原则相协调吻合,即要顺应信息化技术的发展潮流,保证信息化技术先进性。对落后的水库设施进行技术升级,稳步提升水库管理的水平,深入建设水库的信息化工程,更好的为社会发展和国民经济做出贡献。水库管理信息化建设达到以下几点目标:

(一)信息采集系统的建立

水库的管理工作需要有基本资料来提供依据,需要收集水库的蒸发量、上游来水以及降雨量、水质、出库水量等其他气象信息以及大坝渗流、应力应变的现象进行管理检测,为水库后期工作提供资料储备。

(二)提高信息化系统

水库的很多资料都需要进行共享或者传输,如果加强水库的信息化建设,那么信息传输将会比较方便、快捷。比如将采集器的采集到的信息以及相关信息经过电子设备传输到信息中心,然后依据信息中心所下达的命令进行总的调度;通过信息系统与其他的水库和管理所进行网上联系,方便传输数据,提升相应工作效率,办公自动化的实现,以此来提高整个水库的管理水平。

(三)闸门自动化管理

对水库的闸门安装自动控制系统,让其自动控制水库的进水闸与泄水闸,从而控制水库的水位。从而实现闸门及时、迅速的开启或关闭,以提高水库信息化系统的可靠性,实现自动化控制,自动化科学管理为目的。

四、信息化建设基本措施

目前,水库信息化管理已经为水利管理提高了很大的作用,大幅度提高了水库的工作效率,尽可能发挥出工程效益,但从现阶段来看,水库信息化的管理建设还有待提高。

(一)改变以往观念

以信息技术来实施现代化管理、科学管理,转变以往保守、闭塞的习惯,在信息社会里需要信息共享与开发。水库信息化建设不是朝夕可以完成的,是一个需要很多人力物力的漫长过程,因此水库要加强对专业人才培训,给予他们正确的政策领导,在人员的经费与工作时间等方面给予支持,从而提高有关人员的工作热情,尽早完成信息化

(二)分步实施

进行信息化建设,可以先从简单的入手,再专攻难的,从单项的信息化建设再到复杂信息化建设,循序渐进。并将研究所得运用到实际中来,提高实际生产力;多进行软件开发,为水库的生产产生效益,并为进一步的研究推广奠定基础。

(三)与高校合作

高校是人才输出地,与高校进行合作,从而得到专业人才加快信息化的建设。高校可以提供技术、人才,在时间安排方面会比单位有优势,因为学校的空闲时间安排会比较充裕,这样水库提供财力聘用高校人才,两个单位进行结合,可以加大工作深度,带动水库的专业人才进步与发展。

(四)加大对水库专业人才培养的力度

专业人员是水库进行信息化管理工作的前提,无论工作环境再好,信息系统在先进,都是需要人去实现的,只有具有了专业人才,才能使得信息化建设的顺利进行成为可能。在培养人才的时候,要对人才进行选择培养,尽量选择一些事业心强的,专业知识扎实的人才,只有确保了人才的质量,才能够让水库信息化建设更好的发展。总之,水库管理信息化不是一朝一夕可以形成的,它需要改变以往的老观念,投入大量的人力物力进行技术创新,逐步使得信息化管理为水库管理服务。

参考文献:

[1]邓元清. 现代化水库管理措施[J]. 黑龙江科技信息.2009( 06)

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关键词:水利工程;信息化;管理

中图分类号: TV512 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-01-0185-01

引言

水利工程建设具有周期长、技术条件复杂、规模大等特点,勘探设计、工程实施和验收等方面管理过程也非常复杂。由于不同项目建设的条件不同,设计变更多,需要协调的关系复杂如移民、征地、环境保护等,因此,水利工程管理难度大、问题较多,对信息资源和信息技术的要求非常高。计算机技术的迅猛发展使得信息技术等新技术也得到飞速发展,为水利工程管理信息化实现提供了可能。水利工程信息化管理是指使用信息技术,对水利信息资源进行合理开发和充分利用,包括对水利信息资源进行采集、存储、利用和处理等,大大提高水利信息资源的共享程度和应用水平,全面提高了水利建设的效益,对水利工程信息化研究具有重要现实意义。

一、水利工程信息化管理现状和存在的问题

目前,新疆地区的水利工程信息化管理已经在水利工程建设管理和水利工程建设监理等方面得到广泛的应用,另外,通过作为新疆地区科技信息化的重要组成部分,水利工程信息化管理可提高信息传输、处理的时效性及自动化水平,成为加快新疆地区水利行业快速发展的重要措施[1]。也是水利事业现代化的标志和基础。但目前新疆地区的水利工程管理信息化过程中,存在一些问题,具体包括以下几点:

第一,水利工程信息化管理设施不完善。信息化管理需要大量的基础设施,但是目前新疆地区水利工程建设资金匮乏、交通不便等因素,导致水利工程信息化管理的基础设施不够完善,对水利工程建设管理水平产生了严重的影响。

第二,缺乏水利工程信息资源。水资源的污染状况、洪涝和干旱等自然因素是水利工程管理工作中必须监控和防范的内容,水利工程对信息资源的要求比较详细,但因网络不通畅,水利工程信息化建设设施不完善等因素导致信息共享比较困难,收集到的信息无法得到及时的处理和传输,导致新疆地区水利工程管理中信息的收集和利用出现问题,在很大程度上影响了水利工程的管理水平,甚至可能因信息资源不完善导致严重的灾害和损失[2]。

第三,水利工程信息化管理人员素质有待提高。在水利工程信息化管理中,由于需手机相关数据信息并对其进行分析和处理;还需分析当地水文情况,并制定有效的措施以保证水利工程的顺利进行,所以,工作人员需具备较高的专业素质和综合素质。但是目前新疆地区从事水利工程管理的工作人员对信息化管理的认识不够,缺乏专业的管理人才,导致整个水利工程建设的信息化管理工作水平偏低。

二、加强水利工程管理信息化对策

(一)完善水利工程信息化管理的基础设施。资金是影响水利工程管理信息化基础设备不完善的重要因素,因此完善水利工程信息化管理的基础设施需加大经济投入,政府与相关单位需增加财政资金投入,充分吸收民间投资,使水利工程建设工作顺利完成。另外,需对新疆地区信息网络进行优化和完善,保证大量水文信息的采集和分析工作顺利进行,以促进水利工程建设按质按量完成。

(二)促进水利工程信息资源的充分利用和共享。水利工程信息资源的充分利用和共享是事项水利工程信息化管理的重点。目前新疆地区的水利工程中,因网络设施不完善等各种原因导致水利工程信息资源的利用和共享程度不高。相关部门需完善水利工程信息资源网络建设,建立数据库使信息资源得到充分的利用和共享[3]。为了适应世道发展的需要,建立水利工程通信网络,将相关信息和数据进行收集、传播,保证数据信息得到科学、统一的处理和保管,并将水利工程信息资源的有线网络处理与无线网络处理紧密结合。

(三)提高工作人员的综合素质。从事水利工程信息化管理的工作人员需掌握相关信息,并能对所掌握的信息进行科学的分析和处理,制定出合理的措施。近年来,随着新疆地区水利建设项目数量的增多和建设难度的加大,水利工程建设人员的素质亟待提高。在对已有的人员进行专业培训的同时,水利工程建设单位可加大高素质人才的引进力度,壮大工作人员的队伍,使水利工程建设人员的整体素质得到有效的提高,更好地位水利工程信息化管理和水利工程建设服务。

(四)建立和完善水文灾害预警系统。水文灾害是影响水利工程信息化管理的重要因素,因此,在水利工程信息化管理中,需建立水文灾害预警系统,能对干旱、洪涝等灾害进行数据分析和预测,并依此作为依据制定抗旱和防洪措施,使水文灾害的随时降到最低。水文灾害预警系统可根据季节和地区的具体实际进行完善,并通过水利工程的信息化管理,使水资源得到合理的调配,还可为相关部门提供准确和详细的数据信息,保证水利工程的顺利进行。

三、结语

随着社会和经济的发展,水利工程信息化管理是水利行业发展的必然趋势,新疆地区水利工程管理中基础设施不全、网络系统不够完善等因素导致信息资源的充分利用和共享产生困难,并在一定程度上影响了整个水利工程管理的水平。在今后新疆地区的水利工程建设中,需加大资金投入,对相关技术进行不断完善,实现网络信息资源的共享;并对水文情况进行实时监控,对水文数据和信息进行科学的分析和整理,以提高水利工程管理的水平和效率。推进水利工程信息化管理的建设进程,完善水利工程信息化系统,不断壮大水利工程信息化管理建设队伍,最终实现水利工程信息化管理是新疆地区未来几年水利工程管理工作的重点和难点,也是实现新疆地区水利工程信息化管理的必经之路,各级政府与相关部门需不断努力,更好的为水利工程建设服务,为人民服务。

参考文献:

[1]吴祥,张坤,陈欣,等.水利信息化工作存在的问题与对策研究[J].农村经济与科技,2010(10).

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关键词:信息新技术;水利信息化;一体化应用;物联感知;水务云;智慧水务

当前,以云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能等为代表的信息新技术,不断与经济社会各领域深度融合,大大提升了社会运行效率,新一代信息技术不断成熟,高新技术与水利行业的融合逐步深入,新技术日益成为创新驱动的先导力量,深刻影响着经济社会的发展,也将重塑水利信息化发展模式,促使水利信息化发生新的变革。济宁市地跨黄、淮两大流域,北部黄河、大汶河、东平湖纵横交错,东部山区水库众多,湖东河道源短流急,西部黄泛平原河流峰低量大,中部南四湖承接着4省8地市34个县区31700km2的来水,入湖河流有53条,防洪任务十分艰巨。济宁市境内水利工程众多,流域面积在50km2以上的河流有93条,其中大中型河道8条,堤防长1718km;有各类水库251座,其中大型水库2座,中型水库5座,总库容为5.81亿m3;有大中型闸坝42座,塘坝1184座,固定机电排灌设施2300余处。经过几十年的建设,虽然已初步形成了比较完整的防洪工程体系,但各工程建成时间跨度大,防洪级别不统一,在数据监测、水情传递、信息共享等信息化防洪能力方面仍有较大的缺陷,无法适应现阶段对涉水信息动态监测和智能感知的要求,极大地影响了防洪工作的开展,而打破这一困局的根本方法,就是通过运用互联网、大数据、人工智能、5G、区块链等新技术,以水利数字基础设施、数据资源体系、网络安全保障为支撑,以水利数字化为核心,以水利信息化应用为重点,大力推进信息化技术与水利业务的深度融合,实现从传统水利建设到水利工程+IT的转型,提高信息化综合防洪能力。

1水利信息化建设方面的优势

济宁市在水利信息化建设方面做了大量的工作,在山东省率先完成了市级防汛抗旱指挥系统和水利信息化综合服务平台,东部山区的泗水县、曲阜市、邹城市等县(市)构建了中小河流山洪灾害视频监控系统和山区小水库信息化监测平台,各县区也根据自身特点建设了河长制管理平台,初步建立起以信息采集系统为基础、通信系统为保障、计算机网络为依托、决策支持系统为核心的市级水利信息化系统。

1.1信息采集体系初具规模

依托河长制、湖长制,中小河流水文监测,山洪灾害监控及小水库信息化监测建设等重点项目,现已建成雨水情水文站400处、墒情站11处、水土保持监测站3处及780处视频监测点,全市11条主要河道、556条中小河道、1000余段堤防、248座湖库、104座水闸、2300处灌排设施及相关建筑的信息化采集工作已初步完成。

1.2信息基础设施日趋完善

2019年,济宁市大数据管理局成立了大数据中心,对水利信息进行了统一托管,大大降低了系统运行成本,提升了信息利用深度,为各业务部门统一提供基础软硬件设备资源打下了坚实的基础。同时,济宁市以移动互联网为载体,建成了覆盖市、县两级水务部门的带宽为10M的水利业务内网,实现了省、市、县三级骨干网的互联互通,保障了视频会议、综合办公和业务信息的即时传输。

1.3信息数据资源不断丰富

通过水利数据中心和各级业务系统的建设,济宁市水利信息数据资源不断丰富,可以为水旱灾害防御、水资源监控、河长(湖长)制、水利移民安置等多个业务应用系统和应急管理、指挥调度等部门提供数据服务,实现了依托政务信息资源交换平台上传历史数据和数据共享交换。

1.4信息应用系统成果丰硕

水旱灾害防御信息系统累计采集90个表单类型、约80万条数据,已有2个数据接口接入省级共享交换平台,政务信息资源200余项,开放88项共享服务共2496条数据,与生态环境等13个部门对接,获得共享数据业务库3项;市县两级河长制管理信息系统平台整合了水质、水文、视频等各类涉河湖数据,标绘了117条河流、248个湖库及3000余处河(湖)长责任段,为实现省市县乡村五级河长制管理体系的一体化管理提供了保障;国家防汛抗旱指挥系统工程二期、中小河流水文监测系统、山洪灾害防治系统、重点地区洪水风险图系统等项目也初步形成了覆盖县级以上水务部门的防汛抗旱指挥调度体系,实现了对全市河道外许可水量92%以上和全市总用水量50%以上的取用水量在线监测,5万亩以上灌区渠首取水在线监测,1万亩至5万亩灌区渠首取水在线监测和规范计量,对供水人口20万以上的地表水饮用水水源地实现水质在线监测全覆盖,基本满足了水资源管理的信息化支撑需要。

2存在的问题

虽然济宁市在水利信息化建设方面具有明显的优势,但仍然存在着阻碍信息化建设的困难和问题。

2.1水利业务与信息化技术融合不深

随着国家大数据战略的实施,云计算、大数据分析、智能化决策等新一代计算机技术的运用,都要求必须加强水利业务系统与信息化技术之间的深度融合,在以往实施过程中,许多项目处于单独立项的状态,各业务应用系统缺乏宏观规划,建设目标单一,系统间缺乏有机的联系,水利业务融合程度不深,业务协同不够,水利综合决策指挥能力薄弱,整体优势和规模效益难以充分发挥。

2.2信息感知体系不完善

水文、水资源等感知监控体系较好的业务,也只针对重点流域或重点设施进行了监测,山洪沟治理、水土保持等业务监测多采用传统监测技术,监测的要素不够丰富,河湖水系、地形地貌、水利工程、历史数据等基础数据仍停留在纸质化、碎片化的状态,没有建立系统全面的数字化数据库;加之站网密度不足、监测频次低且以单点采集为主,手段单一、被动,无法全面、真实、准确地反映和感知全貌,数据的连续性、精度和稳定性都有待进一步提高,信息感知体系不完善造成了基础数据的不完整,不能满足业务应用的需求。

2.3信息资源整合与共享不够

由于水利业务分散建设和局部应用,开发的系统往往为单一部门服务,信息孤岛现象普遍存在,没有形成统一的信息资源共享平台,造成了基础设施资源、数据资源、系统资源的分散;对互联网数据的应用还处于起步阶段,统一平台和同一用户(一个平台、一个账号)建设力度不大,外部共享受到了制约,虽然接入了防汛需要的部分气象数据、测绘部门的基础地理数据、工商部门注册的企业数据等,但是环保、交通、自然资源、住建、工信、民政等部门的相关数据还不能做到真正共享,极大地制约了水利信息化资源的高效利用。

2.4信息安全防护能力不足

水利信息安全防护总体水平不高,水利信息化系统核心设备和软件存在安全隐患,部分应用技术落后,安全风险高,对云计算、大数据、物联网、新一代移动互联网等新技术缺乏完善的防护手段,信息安全体系无法满足新技术的发展需要。

2.5信息管理保障体系不够完善

水利信息化管理体系尚未理顺,在水利信息化建设运行管理过程中,缺乏有效的协调分管机制,存在多部门管理、权责不明晰的情况,尤其市县两级职责不明的现象较为普遍,管理力度不够,运行机制不活,维护制度不全,导致信息化管理上下级不贯通、信息化资源同一级不共享,大大影响了水利信息化管理的效能;缺乏信息化人才引进培养体系,导致无法吸纳专业技术人员从事水利信息化、智慧化工作,县级信息化专业人员严重不足;业务信息应用系统各成体系,资源重复浪费,软件开发平台互不衔接,标准不一,导致数据库内容相互矛盾,极大地阻滞了信息化工作的开展。

3加快水利信息化建设的措施与途径

3.1建立水利一体化业务应用平台,提升水利业务融合与协同能力

通过互联网、大数据、人工智能与水利管理深度融合,整合现有水利业务信息系统,建设统一门户、统一用户、统一服务的信息化技术系统,对现有业务系统实行“先上云,逐步升级”的策略,对新建业务系统按照微服务架构体系进行建设,逐步完成新旧融合,建设以水灾害防御、水资源保障、水生态保护、水工程监管、水政务协同和水公共服务为核心的水利一体化业务应用平台,实现水利业务与信息化技术的全面融合与协同。

3.1.1提升水灾害防御服务水平

积极运用分布式洪水预报、区域干旱预测等水利专业模型,开展旱情监测分析,强化水情旱情预警和工程联合调度,提高洪水预报和水灾害防御管理服务能力;推广逐网格高时空分辨率的精细化洪水模拟、旱情预警评估与影响预评估等新技术,拓展包括水库、河道、堤防、蓄滞洪区、闸坝等流域防洪工程体系的联合调度,提升旱情监测预警、水量调度及应急响应能力,提升洪水灾害防治体系和防治能力现代化水平。

3.1.2提升水资源保障管理能力

加强专业水利水文模型、大数据等信息技术应用,建立基于地面监测和卫星遥感相结合的水资源立体监测体系和水资源动态调配模型,实现全市重点河网水系的智能调度,提高水资源调配决策支撑能力;构建全市统一的节水信息化管理平台,支撑节水行动实施和节水型社会达标建设等工作;推广水源地水量水质分析与安全预警、农村供水安全预警等模型,增强城乡供水安全分析评价和预警能力,全面提升城乡供水安全监管和应急处置能力,为城乡供水安全监管提供支撑。

3.1.3提升水生态保护监管水平

围绕河长制、湖长制,水域岸线管理,河道采砂监管,水土保持监测监督治理等重点需求,在全市河长制管理信息系统、水土保持监测系统等基础上,运用高分遥感数据解译分析、图像智能分析、人工智能等技术,提升河湖治理和水土保持的精准监管能力。

3.1.4提升水利工程监管能力

采用空间遥感、倾斜摄影、BIM等技术,加快推进全市大中型水库、灌溉工程、重点河湖流域工程数字化和相关标准化管理应用系统建设进程,开发工程建设全生命周期管理平台,对工程建设进行数字化管理,实现相关信息的实时更新,并选取部分工程与三维地图相结合,探索直观便捷的信息管理服务,提升工程运行管理能力。

3.1.5提升水利政务协同管理和公共服务能力

在内部政务协同方面,利用人工智能等技术支撑,进一步优化现有系统,创建智慧政务平台;在对外公共服务方面,运用移动互联网、虚拟/增强现实、互联网+、用户行为大数据分析等技术,构建个性化水信息服务、动态水指数服务、水智能问答服务和一站式水政务服务体系,为不同用户和社会公众提供高水平、高质量的数字化水利服务。

3.2加快构建天空地一体化水利物联感知体系

通过构建天空地一体化水利物联网感知体系,推广应用遥感和无人机技术,实现对河流水系、水利工程和管理活动的全面感知,将重要河流湖泊水文监测覆盖率和水库水雨情自动监测覆盖率提高到95%以上,将大中型水库安全监测覆盖率提高到90%以上,在此基础上采集卫星遥感数据、导航及无人机监测数据、视频解析数据等大量数字化基础数据,并通过物联网对数据和信息进行分析,将分级分类后的数据信息在水利物联网平台上进行汇聚,从而实现对河流湖泊、地形地貌和水利工程的全感知,充分发挥感知体系和基础数据对水利信息化建设的支撑作用。

3.3建设完善济宁水务云系统

依托济宁市政务云提供的计算、存储和网络等基础资源,以“一湖三”的建设模式,建设和完善济宁水务云系统:“一湖”是指济宁水利大数据湖,主要是建设统一的水利数据资源体系和水利数据仓库,并构建数据监测体系、数据质量体系和数据服务体系,完善数据监测、质量管理、数据分析、数据展示和共享交换机制,实现关键水利数据的全汇聚,保障数据有效更新和充分共享;“三”是指技术、AI和业务,主要提供业务支撑、服务支持、决策辅助的应用支撑能力,同时探索建设水利模型库、算法库以及人工智能在水利业务决策上的支撑应用,对下实现云资源的管理和服务,对上支撑全市一体化业务应用平台,实现对重点水利业务应用的全支撑,促进水利信息智能化水平进一步提升。

3.4建设信息安全监测预警和应急响应体系

在济宁市智慧城市顶层设计规划纲要框架下,围绕智慧水务发展需要,建设覆盖综合感知、分析处理、智能应用全过程的信息安全监测预警和应急响应体系,实现水利信息的全面安全管理和全流程闭环运营,全面提升网络信息安全感知和应急处置能力。

3.5构建完善智慧水务信息保障体系

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关键词:灌区;节水;信息化技术;运用

随着现代化社会的到来,人们开始广泛运用水利信息化技术在通信行业、计算机行业中。信息化技术可以辅助防洪减灾、利用水资源、节约、保护等全面管理工作,还能够为水资源保护与水污染治理提供指导,有利于提高水工程的管理质量。现代化水利工作的中心是运用信息化技术。本文主要分析了在灌区节水灌溉工程中运用信息化技术的工作,具体内容如下。

1 在灌区节水灌溉工程中运用信息化技术的必要性

1.1 在灌区节水灌溉工程中运用信息化技术,有利于提高机组优化水平,提升装置的运行效率,完善水资源管理工作,同时提升水资源的使用效率,可以保证级间流量的科学分配,避免水资源的浪费,同时还可以减少亩次灌溉用水,增加灌溉水利用系数。比如利用信息化技术能够保证有效、精确的测量水位,具有直观性。遥测水位计的使用就可以达到这效果。型号XD-2206-JB是一种导压式一体化水位测量仪表,采用锂电池供电、现地无线射频通讯、GPRS远程数据传输,能够实现水位测量、水位较准、水位记录等功能,并且具有体积小、防水、防淤堵、冬季可运行、便于操作等特点。能够适应灌区的用水需要,从而获取均衡效益,保证灌区水资源使用效率的提升,从而实现节约用水的目标。

1.2 完善管理工作,更新工作观念

在灌区节水灌溉工程中运用信息化技术可以完善管理工作。具体表现如下:(1)在灌区节水灌溉信息化体系中会通过计算机技术、网络技术等,来快速搜集信息、完善水资源分配,并且实时的监督与控制。这样可以确保及时了解水情,水资源的合理分配,提高供水能力,这样可以有效的利用水资源,达到量化管理的目标。水户灌溉的效益达到平衡,消费过程透明化,计算结果精确;同时,管理工作开始具备公开化的性质,灌溉的用水量、水价、相关的管理制度都开始实现公开化,这样不仅可以监督人们节约用水,增强用水的主动性,还能够避免发生水事纠纷。(2)在信号化系统中对局域网的运用,为灌区人员创造了更多的学习机会,掌握新型技术,这样有利于提高工作效率个,更新工作观念,同时也能够推动新型技术的研究与运用。

1.3 节约灌区的成本

灌区节水灌溉工程中通过创建网络监控系统,可以全面管理与储存数据信息,并且实现资源的共享,节约办公成本。并且,也可以降低在管理方面的成本,增加人力资源的集成度,这样可以实现节约成本的目标。

2 灌溉节水信息化系统的主要建设内容

节水灌溉,科学用水是以正确的灌溉用水信息为依据,因此,灌溉用水的信息化管理就是利用先进的水利信息化技术,实现灌区管理上的自动化,其核心为节水灌溉的有效实施,其主要建设内容包括四部分。

2.1 数据采集。主要建成以河、渠水位测量,田间墒情采集、雨水利用及雨量观测,计量供水为主的信息采集系统。

2.2 泵站、闸门控制。对重要部门的重要部位实现有人值守的计算机远程控制及无人值守的自动化控制。

2.3 水量调度管理等应用系统。包括灌区需配水计算及模拟、水量调度、决策支持。

2.4 计算机网络、数据库、会商等基础信息平台建设。突出建设灌区节水灌溉信息化系统是灌区信息化建设的重点,建成以计算机应用技术、集成化控制技术、测量自控技术、网络信息技术、人工智能技术等先进技术于一身的自动化监控系统。系统首先依据用水量需求数据采集,由数据总线传至灌区用水信息数据中心并根据预置好的程序和策略进行预处理,依据相关规程,作出用水信息管理决策,从而达到节约用水、科学灌溉的目的。灌区节水灌溉信息化系统设计的内容主要包括:监测系统信息组网设计;灌区用水数据采集及传输;数据采集总线路径规划和设计;中心数据机房设计;水位、田间监测要素观测设计;供配电系统设计;监控系统数据采集传输设计;节水灌溉决策支持系统设计等。

在对闸门的控制上可以使用手动闸门遥测终端进行控制,一体化手动闸门遥测终端XD-2400用于野外手动闸门的闸前、闸后及闸位的测量采集,并且计算出过闸瞬时流量、累计流量。最终通过GPRS传输模式将信息传输至上位机系统保存及分析。其中在对水位的测量上,采用液位变送器,通过模数电路的转换产生相应的水位。闸位测量是通过无线闸位尺记录闸门的变化位移。

3 节水灌溉信息化系统的功能

一般情况下,一套完善的灌区节水灌溉信息化系统,下设两个子系统。分别是用水信息收集系统与用水决策支持系统。这套系统可以促进快速决策,自动管理水资源等工作,从儿童达到灌溉节水的目的。它的功能包括以下几个方面:

3.1 在灌区的管理工作中,对于用水户信息与渠系数据的管理能够达到动态化的目标。

3.2 可以有效的明确灌区配水方案,达到动态化的目标。

3.3 在灌溉方案、工程进度、水费收取等方面也可以达到动态化的目标。

3.4 灌区需水量的运算、用水量的收集、以及各类信息的整合达到动态化的目标。

3.5 在灌区中运行的地理信息系统在管理工作中达到动态化的目标。

3.6 在灌区中不同部门运用信息化技术,可以为水户准确计算灌溉量数据,实现计量到户、统计到人。

3.7 利用网络资源,学习最新的灌溉技术、了解未来的发展方向、查询当前较为普及的灌溉产品、总结并积累灌区管理的先进经验等。

3.8 实现办公自动化。使灌区管理工作正统化、高效化、节约化。

此外,为实现灌区渠系量水、动态配水以及水费征收等用水管理信息自动化,首先需要利用计算机及网络系统,分析采集到的土壤、气象、作物需用水状况等信息,结合灌区蓄水、配水、输水能力等方面,制定作物灌溉制度和用水计划。在实施灌溉的过程中,管理系统还应该根据采集到的各项信息的变化及时调整用水计划。进而实现对灌区水源及土壤分布、作物需水量、渠系配水结构等进行合理配置,优化调度。由于许多灌区设施安装在野外,地理环境、气象环境对设备的要求较高,尤其对防雨、防雷、防冰、防沙等环节尤为多加考量。所以,设备需要简洁、实用、抗破坏等特性。例如,对大量偏远测流点,需实现水位的采集与存储,考虑环境的限制(主要包括交通和能源等方面),记录仪表需具备无电工作状态,以便完成长时间对灌溉用水计量统计的工作;对有电力供应的重要闸口,需实现渠道过流量的实时传送,根据实际部署,多利用网络技术、VPN技术、加密防病毒技术等,使系统具备实时、安全、开放、可靠、易扩展等特点。

结束语

综上所述,现阶段我国的灌区中开始广泛运用信息化技术,但是在不少步骤中还存在很多不足。因此,相关人员应该遵循有效投资与由浅入深的工作原则,重视灌溉挂历与工程管理工作,同时明确工作方案。我国的大部分农村地区考虑到经济发展的特点,所运用的节水灌溉技术还很简单。因此,灌区节水灌溉工程运用信息化技术的过程中,应该坚持以节水灌溉为中心,推动灌区的发展,以信息化为指导方向,采取科学、有效的实施计划。

参考文献

[1]刘红坤,薛挺松,陆晨,高祥.农田水利信息管理技术及应用[J].中国农村水利水电,2014(11).

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关键词:水利工程;管理;信息化;应用

中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:

随着我国信息技术的发展,水利工程管理信息化系统有了很大进步,通过信息化管理系统,对建设管理、水情信息、试验检测等方面的工作都有了很大的促进作用。水利工程管理的信息化系统是基于现代计算机技术、信息化技术、监视测量仪器;遥控设备等基础上实现的,通过软件使信息的采集、传输、处理、再生、利用等形成一个系统,提升水利工程的自动化管理水平。虽然近年来我国水利工程管理信息系统发展很快,但是在实际工作中还是存在很多问题,影响了水利工程管理信息系统的发展。

一、水利工程管理信息系统存在的问题

水利自动化在近些年的防汛高度工作中发挥了重要作用,有效的保障了水利工程安全以及通讯信息的畅通。在现代水利工程建设的发展中,水利工程管理信息系统的研究已经成为重点内容。在当前时期,加强水利工程管理信息系统的研究对促进我国水利工程自动化水平的提高具有重要意义。总体来讲,水利工程管理信息系统存在的问题主要体现在以下几个方面。

1、管理体制不完善。水利水电工程信息管理部门过于注重水利水电工生产,而对于信息管理体制建设上则是存在问题,影响着水利水电工程信息管理工作的进一步进行。

2、缺乏维护管理技术人员。水利工程自动化系统建好后,缺乏专业的信息系统维护与管理人员。现有的一些系统管理人员由于缺少专业的培训,技术能力欠缺,当遇到一些真正的技术难题的时候无法应对。

3、资金不足。水利工程自动化的实现是建立在一定的资金的基础上的,但是由于相关部门对此不重视,导致水利水电工程信息管理资金不足,影响了水利工程自动化的发展。

二、水利工程管理信息系统对策探讨

1、加强水利工程管理信息系统人才培养

信息化管理人才与水利工程自动化水平的提高有很大关系,因为水利工程信息化管理工作的主要执行者是信息管理人才,他们的素质水平与能力直接影响着水利工程信息化管理的质量与效益。因此,加强对于信息化管理人才的管理与培训,对于加强水利工程信息化管理质量以及效益有着重要的作用。首先,水利工程企业应该加强对于那些高素质水平与能力的人才的招聘。引进那些高素质人才,为水利工程信息化管理工作注入新鲜的血液,努力提高水利工程自动化管理水平。其次,组织相关基层单位的技术人员进行水利自动化工程的专项培训,努力提高信息化管理人员素质与水平。明确信息化管理人员责任意识,让信息化管理人员掌握新技术,新材料,保证水利工程自动化系统的正常使用与维护。

2、加大资源的开发利用率

信息资源是目前我国信息产业的重要资源,是我国信息产业的重要组成部分,同样也是我国水利水电工程的无形资产,对于促进水利工程自动化的顺利开展有着重要的作用。目前,水利的核心任务是合理开发以及全面利用信息资源,通过对信息资源的合理利用,提高水利工程信息化管理水平,促进水利工程自动化的发展。为此,水利水电工程应该建立完善的以及标准的实施规范以及标准,进而对于信息资源的利用水平。为此,水利工程企业应该建立完善的系统建设,例如,水利水电工程企业应该抓好防汛抗旱系统的信息化建设,强化对于水土保持以及水资源的管理,对于大型或者中型的水库以及灌溉区域进行全面信息化覆盖,进而做好水利水电工程信息全面化。

3、建立优良的信息化系统机制

信息化系统机制是水利水电工程进行信息化维护以及管理的主要约束以及管理体制,加强对于信息化系统机制的开发、研究以及利用,对于加快水利水电工程信息化进展的有效开展有着重要的作用。另外,除了要进行信息化系统机制的开发、研究以及利用外,水利水电工程企业还应该加强自身信息化管理组织能力,建立完善的水利信息化管理有效机构,加强水利水电工程信息化机构的有效职能发挥。同时,水利信息化管理有效机构还应该充分的发挥技术优势以及业务职能,提高他们对于水利信息化管理的重视程度,尽量避免一些资源分散、重复建设、重复立项以及其他问题的出现,使得水利水电工程信息化系统机制的维护以及运行做到全面到位。

4、加强对工程信息化系统资金的投入力度

工程信息化系统的养护以及维持是建立在一定的资金基础上的,雄厚的资金是做好工程信息化系统建设以及维护的重要基础。为此,工程信息化系统建设以及维护部门应该建设工程信息化系统长效发展机制,同时注意工程信息化系统的稳定性以及持续性,使得建设工程信息化系统发挥长效的作用。如果水利水电工程资金充足,则要尽可能的引用一些先进的工程信息化系统软件,如果水利水电工程资金不充足,则应该努力使用那些其他水利水电工程早已开发而且相当成熟的信息化管理软件,这样从一定程度上可以降低水利水电工程成本费用,同时还节省了大量的时间和效益,将剩余的资金用于工程信息化系统后期的维护以及运营,努力保证水利水电工程信息化系统发挥长效的作用。

三、水利工程管理信息系统的发展趋势

1、B/S结构的水利工程管理系统的开发

目前,GIS在水利工程信息管理中用到的大部分是C/S结构,原因是这种方式初级成本低,企业的网络和数据安全维护成本低,适合部门级的应用,但其缺点是不利于实现数据共享。B/S结构的GIS应用是把C/S结构中的服务器分解成应用服务器端和多个数据库服务器,系统的应用逻辑与开发维护工作主要集中在服务器端,简化了客户端,使得GIS应用软件的维护更为简单,易于实现信息共享。

2、多种软件整合构建水利工程管理信息化体系

水利工程参建单位众多,信息化建设涵盖面广,中间数据繁多,流程环节严格。这种特点决定了多种软件如财务软件、水利工程造价管理软件、P3E/C软件等将同时使用。为此,对各种系统进行整合,有利于快速建立起水利工程建设的信息化体系。

3、在管理平台软件的基础上,模块式构建信息系统

水利工程信息化建设需要各方共同努力,密切合作,建设的关键是用户需求分析。水利管理信息系统要简单实用,切合实际情况,并且尽量使管理系统的使用方式与现行的纸面工作方式相吻合,便于用户使用。根据项目法人现有的管理制度、工作流程制定出需求分析报告,使用一些开放性、扩展性较好的管理平台,在管理平台基本模块的基础上,由软件公司与工程技术人员一起根据需要增加功能模块,使这些功能模块与纸面的工作流程一致,保证信息系统的实用性和可操作性。

四、总结:

随着我国水利工程自动化技术的发展,对水利工程信息管理系统的要求越来越高,相关部门必须对非工程性设施的建设投入相当的关注度,同时开始使用各种现代技术,将信息采集和视频监控等系统先后建立起来。水利工程的管理部门必须高度重视信息系统的建设和运行维护,以高度的责任感和使命感来进行水利工程信息化的管理工作。水利水电工程企业应该深入研究自身工程信息化管理现状,创新工程信息化管理策略,为我国水利工程自动化的发展贡献自己的一份力量。

参考文献:

[1]王立磊,赵佩资.浅谈水利工程的信息化管理[J].价值工程.2011(25)

[2]王振华.浅谈WDS9002系统在水情信息化管理中的应用[J].新疆水利.2010(06)

[3]吴祥,张坤,陈欣,刘波.水利信息化工作存在的问题与对策研究[J].农村经济与科技.2010(10)

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关键词:水电站电气自动化应用

中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:

电气自动化技术是与电子和信息技术紧密结合在一起的一门电气工程应用技术学科,随着电子技术、信息网络、智能控制的飞速发展,在农业、工业等领域都得到了广泛的应用,极大地促进了人工智能、交通、水利、电力、制造技术等许多领域技术的发展,对人民经济的发展起到了很大的作用。在水电领域中,电气综合自动化技术已经得到了广泛的应用和大力的发展,功能技术水平在逐渐得到了完善。

一、水电站电气系统综合自动化的优越性与可行性

水电站的电气系统综合自动化的优越性体现在以下诸多方面

1.电气设备进入综合自动化系统后,取消了常规的强电控制平台及大量的常规表计和光字牌,所有断路器的控制操作均可在操作员工站上实现软手操,降低劳动强度且节省投资;

2. 发电机系统可实现由零起升速、升压到并网带初始负荷的程序控制和软手操控制;

3. 易于实现发电厂电气系统防误闭锁功能,减少误操作;

4. 系统软件为电气各子系统提供结构清晰的系统图。系统软件具有数据处理和统计、事故报警记录和追忆、画面生成和显示、报表生成和打印等诸多后台功能。对于继电保护和其他电气专用自动装置以及电气程序控制,系统软件提供专用操作窗口;

5.实现对所有电气设备的测量、保护、控制、监测和信息管理。电气综合自动化系统与电厂DCS系统之间采用网络通信方式,二者交换的信息量不受限制,并可节省大量控制电缆和变送器,改变了只有少数重要电气量才接入DCS的状况,提高了水电厂的自动化水平。

二、水电站电气自动化系统配置 1.计算机监控系统 1)目的意义:实现水利水电工程可持续发展离不开现代控制管理手段,实现自动化、信息化是水利水电工程现代化的基础和重要标志,通过自动化系统设施建设,提高信息采集、传输的时效性,为实现水利水电工程水资源优化配置提供手段,为防汛抗旱决策提供依据,为水利水电工程更好地服务经济社会发展创造条件。(1)自动化控制信息化管理是实现水利水电工程水资源优化配置的需要 水电站主要目的是尽可能最大限度提高水资源的综合利用效益,即结合天气、工程、农业生产状况等变化因素制定配水和蓄水计划。(2)自动化控制信息化管理是实现水利水电工程水资源优化调度的需要 优化调度是实施水利水电工程水资源优化配置的保障措施,优化调度的前提是要及时掌握水利水电工程水资源、设备运行、用水户的水资源的需求。

(3)自动化控制信息化管理是实现水利水电工程防汛抗旱的需要防汛抗旱是建设水利水电的重要内容,水利水电工程防汛保安及灌区抗旱执行节约用水要求建立一套水电站水位实时监视控制系统才能满足用水管理控制技术的要求。(4)自动化控制信息化管理是实现水利水电工程无人值班少人值守的需要一项重要的任务是需要就地监视和控制水电站的运行状况,并将信息及时地传送到电站控制中心或电力调度中心,这就要求利用信息技术、计算机网络技术建设采集水电站的数据、信息,完成实时监视控制,以承担水利水电工程运行状况的监控任务。2)计算机自动控制系统功能及性能水电站自动监控系统的软、硬件配置,系统模式的选择,计算机和操作系统的选型,I/O通道及变送器的选配等,都要根据水利水电厂对该电站自动控制的功能和性能指标的要求,水电厂情况不同所要求的功能也不相同,从自动控制工程系统性角度考虑现代水电站控制系统应具有的功能宜包括: 数据采集与处理、安全运行监视、 事故顺序记录、趋势分析、设备操作监视、控制权限、运行日志及报表、事件统计、多媒体功能、免维护设计等三、水电站自动化的作用

水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视,能够在无人(或少人)直接参与的情况下,按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志,同时,自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化的作用主要表现在以下几个方面:

(1)提高工作的可靠性:水电站实现自动化后,一方面可通过各种自动装置快速、准确、及时地进行检测、记录和报警,既可防止不正常工作状态发展成事故,又可使发生事故的设备免遭更严重的损坏,从而提高了供电的可靠性。另一方面,通过各种自动装置来完成水电站的各项操作和控制(如开停机操作和并列),不仅可以大大减少运行人员误操作的可能,从而也减少了发生事故的机会;而且还可大大加快操作或控制的过程,尤其在发生事故的紧急情况下,保证系统的安全运行和对用户的正常供电,具有非常重大的意义。

(2)提高运行的经济性:水电站实现自动化后,可根据系统分配给电站的负荷和电站的具体条件,合理地进行调度,保持高水头运行,同时合理选择开机台数,使机组在高效率区运行,以获得较好的经济效益。如何实现各电站合理最优调度,避免不必要的弃水,充分利用好水力资源,对于梯级电站来说尤为重要。此外,水电站通常是水力资源综合利用的一部分,要兼顾电力系统、航运、灌溉、防洪等多项要求,经济运行条件复杂,单凭人工控制很难实现,实现自动化以后,将有助于电站经济运行任务的实现。特别是对于具有调节能力的水电站,应用电子计算机不但可对水库来水进行预报计算,还可综合水位、流量、系统负荷和各机组参数等参量,按经济运行程序进行自动控制,大大提高运行的经济性。

(3)保证电能质量:我们知道,电压和频率作为衡量电能质量好坏两项基本指标。电压正常偏移不超过额定值的±5%,频率正常偏移不超过额定值的±0.2~0.5 HZ。电压或频率的的稳定主要取决于电力系统中无功功率和有功功率的平衡。因此要维持系统电压和频率在规定范围内,就必须迅速而又准确地调节有关发电机组发出的有功和无功功率。特别是在发生事故的情况下,快速的调节或控制对迅速恢复电能质量具有决定性的意义,而这个过程,单纯靠手动操作,无论在速度方面还是在精度方面都是难于实现的,只能借助于自动装置来完成。可见,提高水电站的自动化水平,是保证电力系统电能质量的重要措施之一。

(4)提高劳动生产率、改善劳动条件:水电站大多地处偏僻山区,远离城镇,职工长期生活在较差的环境之中。水电站实现自动化后,很多工作都是由各种自动装置按一定的程序自动完成,用计算机监控系统来代替人工操作及定时巡回检查、记录等繁杂劳动,大大改善运行人员的工作和生活环境,减轻了劳动强度,提高了运行管理水平。同时还可减少运行人员,实现无人值班(或少人值守),提高劳动生产率,降低运行费用和电能成本。

结语:总之,水电站采用综合自动化系统后不仅提高水电站运行的经济性和工作的可靠性、保证电能质量;而且提高劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员,从而提高电站运行的效益,随着国家能源结构的调整,水资源开发利用程度的加大,水电站综合自动化系统在越来越多的水利枢纽工程中得到更广泛的应用,发挥更大的作用。

参考文献:

[1]黄功学,水利水电工程基础;水利水电出版社。2010.1

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关键词:水利水电工程;信息化系统;水资源开发利用;公众服务

随着信息自动化技术的进一步加快,网络信息化、智能自动化技术在各行各业中得到广泛应用,尤其是陕西省政府近几年来逐步加快推进“数字陕西、数字丝路和智慧城市”的信息化建设要求,建立完善的基层水利信息化设施系统已成为农业小水电“增效扩容改造”研究的重要内容。水利水电工程信息化,是充分利用网络技术、信息化技术、智能自动化技术,对水利水电工程的信息数据进行分散采集、远程传输、集中处理和综合利用,以充分挖掘水资源现存潜力,提高水利水电工程信息化资源的综合应用水平和交互共享程度,全面提升水利水电工程的社会公益和水事处理的效率和效益水平[1]。

1 县级水利水电工程信息化建设现状

为了合理开发利用水能资源,一批以发电为主兼顾防洪、灌溉、农村供水、城市供水、养殖旅游等功能的农村小水电得到建设开发,在农村社会经济发展中起到非常重要的作用,也是农村电网能源的重要载体。但这些水利水电工程在规划建设过程中,由于受传统建设理念、建设技术水平、综合资金等因素的影响,在应用水利信息技术来全面提升水利行业在国民经济、社会基础设施服务等方面的整体能力和水平方面,还存在较大的滞后性,严重影响水资源数据资源效益和资源交互共享社会服务功能的正常发挥。一些县级水利主管部门仅配备几台计算机,其功能也仅局限于洪水预警预报和局域网络资源共享,许多宝贵的信息仍停留在某些部门内部没有实现社会公开共享,没有得到合理的采集、保存和分析应用[2]。对于一些防汛抗旱水利部门而言,由于缺乏系统完善的应用开发系统,其雨量站、水文站缺乏系统规划,布置不合理,甚至有些水库站点没有必要的水文监测设施和水清监控设备,无法实现短期洪水的预测、预报和分析,给整个水利水电工程安全运行防洪决策提供不了必要的数据资料,不能给防洪决策的科学制定提供参考。另外,水环境破坏、河道弃渣淤积等,导致河流发生洪灾机会大大增加,加上没有必要的信息化监测和监管系统,河流生态和工程区居民的生命健康问题也越来越严重。为了合理解决有限水资源的供需日益紧张问题,提高水利水电工程水资源的安全水平,充分发挥工程的发电和社会服务功能效益,建设基于水利信息化技术为核心的网络服务和资源共享系统,有效提升工程在国民经济发展和社会服务等方面的功效,也成为水利水电工程建设发展的必然方向。

2 加强县级水利水电工程信息化系统建设的几点建议

2.1 建设完善基础数据库和水利资源共享数据服务中心

基础数据库是实现有限水资源合理开发利用和优化配置的核心,其应包括:水文水资源基本数据库、水利水电工程建设运营基本数据库、水资源调配管理基本数据库和水利行业行政主管基本数据库等。通过系统完善的县级水利水电工程基础数据库的建设,为各行业水资源的优化配置提供全面、准确的数据信息资源,充分发挥水利社会服务功能。水利资源共享数据服务中心,是县级水利水电工程信息资源汇集、统一存储和管理、交互共享和服务的核心,它将全县乃至周围县市水利资源信息进行全面、标准的汇集,从而实现水资源的交互共享,可以有效提高水资源合理调配和开发利用的科学性、完善性和准确性。要充分收集各河流规划信息、水文气象资料、降雨径流数据、历史洪水资料、旱情旱灾、地质灾害、饮用水质、水土保持等信息,实现水利本行业和跨行业等进行全面系统采集,并通过信息化系统实现资源的交互共享。

2.2 完善区域河流洪水预警及防汛抗旱指挥信息系统建设

要在前述基础信息数据库和水利资源共享数据服务中心建设的基础上,根据系统采集的水文气象、水情、水情、工情等信息,结合智能预测专家系统等,合理分析预测区域暴雨、洪水等特性,并结合现有的县级抗旱防汛指挥系统和市级洪水预警中心平台,建立集水利水电工程防汛抗旱管理部门县级防汛抗旱指挥部市级防汛抗旱指挥中心,三层级为一体的综合防汛指挥系统,实现汛期防洪数据信息资源的快速采集、远程传输和集中分析管理,及时掌握旱期、汛期可能出现各种地质灾害和险情。在信息化系统建设过程中,除了常规的旱期、汛期基础数据采集外,还需要结合GIS地理信息系统、3S卫星遥感云图信息等建设模拟仿真的综合防汛抗旱指挥系统,实现防汛抗旱方案的可视化动态模拟仿真,确保防汛抗旱计划策略具有较高的可行性和可实施性。

2.3 建设完善水资源合理开发利用和优化配置管理系统

在“十三五”期间,要结合水利水电工程尤其是农村小水电工程特性,借助“农村小水电增效扩容改造”工程实施契机,做好水资源合理开发利用系统建设。建设完善水资源优化配置管理系统,实现有限水资源数据的全面接受、统一归类保存和综合加工分析,实现水环境容量综合评价、水资源调查分析、水资源规划调度及保护监督、取用水许可管理等功能为一体,充分挖掘有限水资源内部开发利用效益,全面提高其社会服务功能。

2.4 建设多参数水质监测和水土保持监管系统

在“十三五”期间,要加快水质监测和评价信息系统建设,充分结合“固定、移动、自动和智能分析”等多种方式进行水资源和水质信息的全面采集。建设集多参数同步采集为一体的水质信息管理系统,实现定期监测水质,快速响应突发性水污染数据信息采集功能,便于为相关管理人员和突发性事件应急处理预案,提供详实的数据资料。建立多参数水质监测与评价信息化管理系统,确保居民、牲畜的饮用水安全和工业可靠用水。加强水土流失和水土保持效益监测,为泥石流等灾害预防、预控等提供完善的信息化数据资源。

2.5 建立水利信息数据共享公众服务平台

在区域水资源信息基础数据库和水利水电工程建设管理基础数据库的基础上,建立包括:区域水资源概况及开发利用现状、水利科技及政策法规、水质水价信息、气象水文数据等数据资料的信息数据共享公开服务平台,实现水利数据资源的公开共享和公众信息服务。并开放群众监管窗口平台,不断修正系统平台功能和技术服务,有效提高县级基层水利部门的综合办公效率和公众服务的社会透明度,推动水利政务的持续、稳定和健康发展。

3 结束语

经过“十一五”和“十二五”的数字信息发展,陕西县级水利水电工程信息化建设水平迈上了一个新的台阶。但现有的县级水利信息化系统其功能大多基于业务应用功能需求而开发,主要为满足水利主管职能部门的垂直管理功能,而缺少横向的交互共享和集成统一,数据资源共享公众服务水平有待进一步提高。在“十三五”建设期间,作者建议应从基础数据建设、洪水预测预警、防汛抗旱、水质监测、水土保持监测和效益评估、公众服务等方面,加强信息化系统功能建设,有效推动水利水电工程信息自动化技术的快速发展。

参考文献

[1]李东风.中国水电信息化建设工作“十一五”总结和“十二五”规划[J].中国建设信息,2011(8):10-17.