智慧水利包括哪些方面?

2023年01月09日 14:21

  智慧水利的核心是“智慧”,其实质是充分利用先进的物联网、大数据、云计算、人工智能等技术和手段,实现水利的感知、传输和处理,为科学决策和合理调度提供支持。

  传统水利信息化水平较低,主要存在着信息孤岛、数据不一致、系统不集成等问题。

  在此背景下,智慧水利的核心是基于物联网技术构建智能化信息网络系统,实现数据共享和互联互通。

  智慧水利通过“感知”提升“认知”“智能”水平;在“分析”基础上实现“决策”优化“控制”;最后达到“状态评估”实现科学评估,从而为智慧应用提供技术支持。

  一、感知层

  感知层是智慧水利的“眼睛”,是感知和获取水利信息的主要途径,也是实现水利信息化的前提。

  目前,智能感知设备已经成为智慧水务建设中的重要组成部分。智能感知设备主要包括视频监控系统、环境监测系统、水质监测系统等信息采集子系统、水文遥测信息采集与传输子系统(简称遥测子系统)和信息发布系统。

  二、传输层

  传输层通过光纤和微波传输数据,在整个通信网络中,最大限度地提高信息传输的效率,保障数据的可靠、安全、及时传递。

  由于水利行业的特殊性,水利工程设施和建筑物往往是一个整体,所以在传输过程中需要考虑多个系统之间的连接。

  目前国内在物联网方面已取得了一定进展和经验,但距离完善、成熟及广泛应用还有较大差距。

  而水利行业信息化程度较低、基础设施相对落后导致物联网应用水平不高、多部门信息孤岛现象严重以及数据采集和共享机制缺乏,严重制约了水利行业相关业务的高效运行。

  因此应充分发挥物联网在水利行业中的作用,以大数据为基础和抓手,通过物联网构建信息网络系统,实现信息共享与协同、水利行业管理与服务、水资源管理与调度功能等,提高信息传输能力和数据共享效率。

  三、应用层

  这一层主要是应用系统的开发和建设,为智慧水利业务应用系统提供支撑。

  具体来说,智慧水利包括以下应用系统:

  其中,数据中心管理(数据存储与管理、存储与共享)服务:为用户提供数据存储服务。

  四、支撑层

  支撑层包括数据资源管理、用户业务管理、网络通信等功能。

  一是数据资源管理:主要包括基础信息的存储维护、交换与共享,以及对基础信息数据的提取处理。

  二是用户业务管理:主要包括各类水利应用系统,以及基于数据采集与存储的各类水利设施的运行与维护等。

  三是网络通信:主要包括水信局和用户间无线通信;水利物联网中各信息终端之间的无线通信等。

  四是安全保障:主要包括安全认证、安全机制以及应急预案等方面。

  五、状态评估

  状态评估是指通过对水利信息的分析和判断,对水利业务进行管理和控制,达到有效预测预报、科学调度的目的。

  状态评估主要包括水量调度、工程运行分析、洪水预报、水库调度等。

  目前,基于人工智能的水库调度系统已应用于防汛抗旱工作。随着智慧水利的不断发展,将进一步发挥其在科学决策中的作用。

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