信息化和自动化技术对水利行业未来发展趋势展望

鲁刚 宁夏中卫市海原县关庄乡人民政府

互联网技术大发展的背景下，智能数据处理相较于既往的人工数据分析技术做到了更加快速、高效和低错的特点。云计算和互联网技术介入水利行业研究决策后，可以使得数据收集整理，数据传输共享都更加高效快速，同时节省了人工处理成本，提升计算效率。目前人们生活中可涉及的方方面面都在被互联网和云计算技术影响和推动着，各行各业也借助其促进自身发展，时代背景下，水利工程行业通过大力发展水利自动化和水利信息化的方式并利用这两项技术优势，提升行业水平。

一、简述水利信息化与自动化

（一）水利信息化

现如今，互联网通信技术正在全行业内产生影响，将所有行业带入信息化时代。水利信息化则是利用这两项新技术的优势，将新技术纳入现有的水利机械体系内，将水利硬件系统进行更新和提升，以此达到更加高效的信息数据收集处理。在信息化优势背景下，水利信息的采集、传输以及分析处理等多个方面，都可以在计算机和互联网的技术支持下更加规范化、系统化和智能化，为水利资源的配置情况、开发利用、环境保护等方面的决策提供参考依据。水利行业也就可以为国家小康社会的全面建设目标提供更加高效的服务，在重视水利行业当前水平的同时为未来的发展提出规划，做到开发利用和可持续化发展水资源的行业目标。

（二）水利自动化

水利自动化全称为水利管理自动化系统，水利信息化的程度可以体现在水利自动化方面，信息化为统领的信息技术发展，水利自动化就是这个发展的软件硬件体现。水利自动化管理系统是一个较大的信息管理平台，管理者可以通过联网的软件，通过手机端和电脑端一体化的监管方式，实时管理工作区域内的取水泵站、水源井、自来水厂，做到仅仅通过手机就将自己的采集延伸到工作所需要的方方面面重要信息中去。多个搭载着单片微机的终端站和由微机系统构成的监控中心构成了水利自动化系统的主体，在终端站和监控中心之间有可能存在主体为数据通讯设备的中继站。这种一中心多采集的系统大大优化了水利工作人员的工作流程，发挥着自动化系统的采集必要数据、数据的传输和分析处理数据这一重要职责。其中监控中心作为数据的收集采取中心，需要贴合监控场景，通过搭载的传感器进行数据采集，通过执行段进行工作命令的执行。中继站并非必须，只在特定场景出现，中继站主要需要完成数据的安全准确传输任务。监控中心作为这一系统的中心体，需要通过通信设备接收由终端发送，可能通过中继站中转的数据，通过其搭载的系统，对数据进行复杂的处理。这些处理功能包含对识别、检查数据，存贮和整理数据，并存在打印展示数据的功能[1]。

二、水利信息化和自动化技术应用现状

我国最早将水利自动化技术应用在了收集水利信息以防洪防汛，也是全世界最早使用水利自动化的国家。而且我国一直没有放弃大力发展水利自动化和水利信息化，致力于水利信息数据采集和分析处理的技术推动。从而可以获取更广泛的信息，更精确的信息，扩大传输信息的传输渠道和传输范围，提升信息传输速度和传输能力。

（一）地理信息系统在水利自动化中的应用

地理信息自动系统主要的作用就是分析整理云端中工程录入的信息，将工程信息体现在地理空间之中。这样在水利设施建设时，可以在地理层面反映出工程的相关信息。水利设施建立完成后，在日常工作和运行中，可以监测反映此项工程内的水文、水库水位和水闸等水利信息，从而为管理运行的决策提供信息参考，精确的决策地理参照有助于日常工作的推进和效率的提升[2]。

（二）卫星定位系统在水利自动化中的应用

卫星定位系统和地理信息系统是相辅相成的，他们从不同的高度提供工程信息，从而构成工程信息的完整坐标。我国的家喻户晓的北斗卫星出色的为我国水利工程提供卫星定位服务，在宇宙的高度下监控着我国的水利信息，在水利灾害发生时做出预警和资料收集反馈，为我国的水利灾害应对提供精确的参照信息，为水利工程的自动化发展作出了不小的贡献。

（三）信息网络系统在水利自动化中的应用

信息网络系统存在着海量数据，水利自动化系统可以从云数据网络中存贮、分享以及获取水文信息。电子化信息网络的出现，大大方便了水利系统的数据共享和数据获取，使得工作过程更加的便利和高效，符合水利工程系统对于实用性的一贯追求。电子计算机系统在带来便利的同时也具有网络稳定性、信息安全性方面的问题，但是发展的脚步不能倒退，人们也不能因噎废食，后续提高对信息网络的监管和技术提升，从而真正方便水利系统的工作，让工作处于稳定而且便利的环境中开展。

（四）工程信息库在水利自动化中的建设发展

如果说网络系统是实现了互联和分享，那么分享的前提就是数据库的搭建。数据库内存贮了信息收集端收集而来的数据，这些数据通过云端数据传输功能传送至数据库内。信息库系统还可以通过预先设置的程序，对传送而来的数据进行一定程度的分析处理，从而自动化智能化对程序设定的情况进行监督，如果出现异常情况，还可以自动报警，节省了数据分析人员的精力，可以将更多的工作重心放在有意义的数据上。

（五）水利自动化技术在未来的应用前景

综合以上本文分析的水利自动化系统对于多种自动化技术的融合和日常工作中的应用，水利自动化技术完成的多技术支持，多新型技术发展的现状，促进了水利信息的数据收集、传输以及分析，协助了日常管理工作中的决策制定。应用了自动化功能最多的水利系统则是水土保持检测与管理信息系统。此系统综合了地理信息和卫星的监测数据采集方面，网络信息传输和信息库数据分析功能，同时还增加了水利灾害预警方面的技术支持需求。在未来的水利自动化进程中，会对数据采集、传输速度精确度和数据分析的需求更高，从而完成水利自动化系统的自动升级，更好的完成自动化监测管理任务[3]。

三、无线传感器产品在水利自动化行业的应用现状

我国因为水资源分布特性和国土面积特点，对水利管理要求较高，水利管理系统的发展也处于世界前沿。现在我国已经发展出长距离无线传感器，但是在应用上有一定的限制性。因为这些产品的配套使用网络尚未完善，在各种环境下和面对不同的工作内容其工作可靠性尚待研究证明。我国的快速水利信息化发展已经初具规模但是现在仍有不足亟待解决，比如水利服务的软件平台，目前已有大型研究做出前进方向的试探，也有相应的软件支持平台在开发支撑类通用软件，尚未展现出满足时下发展需求的功能特性。工作软件，需要各水利部门经上层领导部门安排，统一使用，这就需要水利信息服务软件系统具备信息收集、分享、获取、传输、分析和水利灾害难预警的多种功能，提供一体化服务，搭建智能平台，为日后的水利服务提高优良基础。

水利自动化产品在日常应用中目前发现最大的问题就是监测点监测范围有限。目前的监测使用范围相对较为集中，仅仅可以做到农田和大坝的监测。这是因为目前使用的监测设备传感系统的传感距离不能达标，传感敏感度和性能较差，在100-300米，2.4兆赫兹的传感网络中无法组织符合要求的传感网络。这就导致了监测设备在分散的水利设置中应用受限，无法在遍布我国的河流大川均发挥实际的监管作用。

四、信息化和自动化技术对水利行业未来发展趋势展望

在计算机时代的大背景下，科学技术的发展以及可靠的人才引进可以促进水利自动化和水利信息化的更新以及进步，从而引领水利行业发展，基于时代的发展步伐，本文对水利行业的未来发展应在以下几个方面做出更多的努力，并对未来的发展趋势做出下列展望。

（一）建立水利行业智慧网

结合现在的智能化技术和水利信息，构建成熟的水利智慧网，将信息收集处理和对水利信息的自动化工作进行结合，从而完成数据采集、传输、分析和后续工作设置的一体化进程，可以快速处理信息，应用简单的程序设定，通过智能化系统处理一些简单的机械性水利工作。目前的智能化水利系统已经可以完善包含雨量监控和智能灌溉在内的基础功能。未来，随着信息传输技术的发展进步，信息传输的成本降低，效率增快，水利智慧网可以更稳定而且高效的完成预设的工作，提高服务质量[4]。

（二）在水利行业引入云计算与云服务

云技术的产生降低了存储的实物增加，减少信息储存成本，水利信息可以直接在云端完成信息的储存和信息分析处理，人们可以简单轻易的得到有用的数据，并将大量数据计算等步骤在云端完成。通过云端处理，可以提高工作的效率和精度，提升水利工作的工作效率。

（三）水利行业建设资源管理决策支持系统

水利自动化系统同时体现在自动化的管理工作决策，水利自动化系统分析整理收集而来的水文、生态、社会、经济等信息，自动得出相应的结论，在设定好的系统工作和专业人士把关下，分析得出决策信息。这在未来将作用于水资源评估、预测、调度和长期水资源绿色发展的管理决策等诸多方面。

（四）基础设施问题的检查方式

水利也是国家的经济和民生命脉，在引入自动化的过程中，其安全性要作为第一考量。这就需要在水利资源管理全面自动化、信息化的过程中做好数据安全的日常监管，严格设置审查项目，严格审查后设立宽松的信息交流环境，为水利发展设立良好的发展空间。

（五）高素质人才培养

人才是发展之本，加大对水利工作人员的技术能力水平培养，提高工作素质，推进自动化专业人员培养。

（六）水利信息化和自动化发展展望

在日常的信息化系统和自动化系统推进过程中，应做好规范的工作计划，严格遵守工作标准，在日常工作中善于发现问题，提出问题，解决问题，从而协助水利信息系统和自动化的发展建设，优化水利系统的工作[5]。

五、结束语

淡水资源在全世界范围内都是稀缺紧张的自然资源，目前人们对于水资源的使用需要做到开源节流，而水利管理需要做到的就是科学合理的分配使用水资源，将水资源的利用做到最大化。水利自动化和水利信息化正是科学管理水资源的科学手段。我国由于地域宽广，水资源分布不均匀，虽然已有较高水平的水利自动化和信息化发展，但是仍然不能满足我国的水资源管理需求，未来仍需要在水利自动化信息化发展方面更多的投入，积极进取，不断提高服务管理水平，从而使我国的水资源开发利用和可持续化发展作出更多的贡献。