趙志博

（中州水務(wù)控股有限公司）

0 引 言

中國是一個農(nóng)業(yè)大國，水利是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)，它關(guān)乎到農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定和發(fā)展，是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的基礎(chǔ)支撐，具有很強(qiáng)的社會公益性、基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性。同時，水利又是生態(tài)環(huán)境改善的保障，中國是一個水資源短缺、水災(zāi)害頻繁、水資源分布不均衡的國家，興修水利、消除水害是一個長期而艱巨的任務(wù)。傳統(tǒng)水利由于各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間沒有建立相應(yīng)的聯(lián)系，信息不能共享，造成一些項目重復(fù)建設(shè)，同時建設(shè)區(qū)域相對分散，不能有效統(tǒng)一管理。隨著信息時代的高速發(fā)展，水利工作正在從傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利轉(zhuǎn)變，黨的十九大報告明確提出要建設(shè)數(shù)字中國、智慧社會，水利部印發(fā)《水利網(wǎng)信水平提升三年行動方案（2019—2021年）》，到2021年基本建成水利系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全面互聯(lián)、數(shù)據(jù)融合共享、數(shù)據(jù)的深度分析以及關(guān)鍵業(yè)務(wù)智能應(yīng)用，加快智慧水利建設(shè)是我們水利人面臨的時代課題。

1 智慧水利的核心內(nèi)涵

所謂“智慧水利”指的是通過互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)收集水利信息資源，上傳至統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行匯總、分析、處理和執(zhí)行，實現(xiàn)水利信息共享和智能管理，有效提升水利工程運(yùn)用和管理的效率、效能。智慧水利涵蓋了水文、水政、水資源、農(nóng)村水利、供水、排水、防汛防澇等各個領(lǐng)域的方方面面，使用自動化信息采集監(jiān)測設(shè)備實時采集覆蓋、感知觀測內(nèi)容，并第一時間將觀測信息上傳，通過超級計算機(jī)和云計算將“水利物聯(lián)網(wǎng)”整合在一個大數(shù)據(jù)平臺內(nèi)，形成水利信息云服務(wù)體系。在水利工程建設(shè)方面，針對水利工程建設(shè)投資多、規(guī)模大、工期長和施工復(fù)雜性等特點，運(yùn)用智能融合技術(shù)，通過數(shù)字化生產(chǎn)管理，使其流程更加優(yōu)化合理、調(diào)度更加科學(xué)、管理更加統(tǒng)一，可以有效提升水利工程建設(shè)和管理的效率和效能，增加社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。智慧水利使水利業(yè)務(wù)管理、涉水跨行協(xié)調(diào)管理、信息檢測、電子政務(wù)等工作更加全面、精細(xì)、實時、智能，有效提高水利行業(yè)的管理效率和社會服務(wù)水平。智慧水利是構(gòu)建各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的互聯(lián)互通的渠道，在大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代化技術(shù)的基礎(chǔ)上，將水文、地理信息、水務(wù)工程、防汛抗旱、水資源以及水土保持等相關(guān)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，將傳統(tǒng)水利與物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的水聯(lián)網(wǎng)、形成完善的數(shù)據(jù)資源共享系統(tǒng)，有效解決各個系統(tǒng)孤立存在、相關(guān)信息和數(shù)據(jù)無法共同享用、部門間工作重復(fù)、管理協(xié)調(diào)不到位等問題，促進(jìn)現(xiàn)代水利事業(yè)的發(fā)展。

2 智慧水利建設(shè)的目標(biāo)

水利的管理對象是江河湖泊、水資源的開發(fā)及利用和水利基礎(chǔ)設(shè)施，服務(wù)對象是經(jīng)濟(jì)社會、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。新時期信息技術(shù)和經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，要求傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利的轉(zhuǎn)變，利用現(xiàn)代化技術(shù)，使水利工程與信息技術(shù)緊密結(jié)合，建設(shè)水利信息感知體系；建立交互共享和跨層級、跨領(lǐng)域服務(wù)的水利大數(shù)據(jù)；建立數(shù)據(jù)匯聚、存儲、交互、分析和服務(wù)為一體的支撐平臺，全面健全保障支撐環(huán)境；建立涵蓋水文監(jiān)測、水政執(zhí)法、水資源開發(fā)利用、城鄉(xiāng)水利現(xiàn)代化、江河管理保護(hù)、水土保持、供水、排水、防汛防澇等業(yè)務(wù)的信息化應(yīng)用平臺，逐步實現(xiàn)水利信息化的基礎(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、應(yīng)用資源、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的統(tǒng)一，促進(jìn)水利各項業(yè)務(wù)專業(yè)化和智能化管理，提升科學(xué)決策和高效的管理水平，為建成社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國提供有力的水利水資源保障。

3 智慧水利實現(xiàn)的思考

3.1 建立智慧水利標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化的體系

智慧水利建設(shè)是國家規(guī)劃建設(shè)項目，須在國家關(guān)于智慧水利建設(shè)方針政策的指導(dǎo)下，進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、聯(lián)合建設(shè)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通、信息數(shù)據(jù)資源共享共用：一是，建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，規(guī)范水利信息化建設(shè)內(nèi)容和技術(shù)規(guī)程。二是，按照水利部建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，結(jié)合工作實際，建立水利數(shù)據(jù)資源目錄，開展數(shù)據(jù)資源標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)，構(gòu)建智慧水利數(shù)據(jù)平臺，全面保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、唯一性、完整性及時效性。三是，按照水利部《水利網(wǎng)絡(luò)安全管理辦法（試行）》和《國家網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)（等保2.0）》的要求，建設(shè)水利信息多層級的安全防護(hù)體系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的有效和安全共享。

3.2 完善水利信息監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

對所選定的地域、河道湖泊、水資源、水環(huán)境、水務(wù)設(shè)施、重點水利建設(shè)項目等在現(xiàn)有的監(jiān)測網(wǎng)站基礎(chǔ)上，充分利用遙感、定位、無人機(jī)及物聯(lián)網(wǎng)、5G 等技術(shù)和手段，進(jìn)行智能感知系統(tǒng)的建設(shè)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋的監(jiān)測系統(tǒng)，全面提升感知能力和水平。

3.3 加快水利信息傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)

目前，現(xiàn)有的水利信息網(wǎng)絡(luò)與智慧水利建設(shè)的發(fā)展要求存在不小的差距，需要在現(xiàn)有的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，加大通訊網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等公共設(shè)施的建設(shè)，不斷擴(kuò)大和完善信息網(wǎng)絡(luò)的范圍，逐步形成有河流湖泊、水利工程等感知對象的信息局域網(wǎng)絡(luò)，同時形成各級水利部門的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，力爭做到縣級以上水行政部門及其主要支撐單位網(wǎng)絡(luò)的全聯(lián)通。同時，要擴(kuò)大互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通道建設(shè)，預(yù)留適度通道帶寬，為水利業(yè)務(wù)拓展預(yù)留必要的空間。

3.4 加大水利信息數(shù)據(jù)存儲體系的建設(shè)

數(shù)據(jù)倉庫是智慧水利大數(shù)據(jù)平臺的核心系統(tǒng)，水利數(shù)據(jù)種類多、數(shù)量大，實現(xiàn)智慧水利后需要強(qiáng)大的計算和存儲等基礎(chǔ)設(shè)施支撐。在已有水利信息檢測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)不斷完善已有的基礎(chǔ)水文、地理信息系統(tǒng)、水資源、水利工程、防汛抗旱、水土保持以及稅務(wù)普查等相關(guān)的數(shù)據(jù)資源，采用虛擬化技術(shù)，形成計算、網(wǎng)絡(luò)、高效存儲資源池，完成水利大數(shù)據(jù)存儲體系的建設(shè)，為實現(xiàn)不同部門、不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)資源的共享和管理奠定基礎(chǔ)。

3.5 加強(qiáng)水利信息云數(shù)據(jù)中心的建設(shè)

水利云數(shù)據(jù)中心是依托云計算、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，通過現(xiàn)有儀器儀表收集信息，并上傳至統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心，將有效數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、分析、處理、執(zhí)行，構(gòu)建一個基于數(shù)據(jù)的綜合智慧平臺。通過實時監(jiān)控系統(tǒng)平臺及智慧水利綜合應(yīng)用平臺，將數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過程信息覆蓋至系統(tǒng)內(nèi)各個角落，實時了解、分析、控制生產(chǎn)流程中任一環(huán)節(jié)，實現(xiàn)管理調(diào)度的智能化，達(dá)到高效節(jié)能的目標(biāo)。

3.6 實現(xiàn)信息資源共享

智慧水利信息平臺建設(shè)要在國家智慧水利建設(shè)政策方針的指導(dǎo)下，進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃、聯(lián)合建設(shè)。在水利信息云平臺中，通過整合創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用系統(tǒng)的資源，創(chuàng)建跨層級、跨領(lǐng)域服務(wù)和分級管理的水利信息平臺，實現(xiàn)水利部門的信息資源共享，優(yōu)化水利工作的各項業(yè)務(wù)流程，促進(jìn)水利事業(yè)的快速發(fā)展。

3.7 加強(qiáng)水利信息網(wǎng)絡(luò)安全和災(zāi)備系統(tǒng)建設(shè)

一是，依據(jù)水利部《水利網(wǎng)絡(luò)安全管理辦法（試行）》和《國家網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)（等保2.0）》的要求，完善安全防護(hù)措施，加強(qiáng)安全監(jiān)控和巡檢，防范網(wǎng)絡(luò)攻擊。加強(qiáng)對水利業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的用戶管理、認(rèn)證管理和審計管理，及時發(fā)現(xiàn)漏洞，及時有效處置漏洞。二是，智慧水利建設(shè)極大提升了數(shù)據(jù)規(guī)模，現(xiàn)有的災(zāi)備體系難以滿足數(shù)據(jù)安全存儲的需求，按照網(wǎng)絡(luò)信息安全的要求，要加強(qiáng)備份中心建設(shè)，保障水利信息安全。

3.8 大力推進(jìn)業(yè)務(wù)領(lǐng)域智慧應(yīng)用

智慧水利的關(guān)鍵工作是智慧業(yè)務(wù)的應(yīng)用，由于對傳統(tǒng)水利向智慧水利轉(zhuǎn)變的認(rèn)識不足，在實際應(yīng)用過程存在諸多問題，如硬件配置高檔但開發(fā)利用率低、內(nèi)容更新跟不上致信息資源落后、信息資源不能共享以及專業(yè)人員不足等現(xiàn)象，都制約了水利業(yè)務(wù)的智慧應(yīng)用。需要充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)終端和4G、5G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，開放各類專題數(shù)據(jù)服務(wù)接口，提高數(shù)據(jù)的共享化程度，促進(jìn)智能網(wǎng)絡(luò)在水利行業(yè)的應(yīng)用，同時加大專業(yè)人員的培訓(xùn)，提升水利系統(tǒng)管理和處理水利信息的能力水平。

4 結(jié) 語

智慧水利是水利現(xiàn)代化的重要內(nèi)容，是實現(xiàn)水資源和水利工程科學(xué)利用、高效管理和有效保護(hù)的基礎(chǔ)和前提，是實現(xiàn)水利現(xiàn)代化的重要手段和目標(biāo)。智慧水利涵蓋范圍廣，數(shù)據(jù)信息量大，可以有效提升水利綜合業(yè)務(wù)精細(xì)化、智能化管理水平和科學(xué)化決策、調(diào)度管理水平，全面提升水利行業(yè)的管理效率和社會服務(wù)水平，為全面建成社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國提供有力的水利支撐和保障。