基于大数据的智慧水务数字化应用探索和实践

基于大数据的智慧水务数字化应用探索和实践

张帮虎

陕西省水务集团兴平市水务有限公司 陕西省咸阳市 713100

摘要：随着物联网、云计算、大数据等新技术的出现，为智能水务建设和城市信息化提供了有效的载体。本文论述了智慧水务的概念和支撑体系，并根据目前的概况和存在的问题，对城市智慧水务和信息化进行了探讨。

关键词:城市；水务；智慧信息

目前，各城市相继开展了“智慧水务和信息化”的建设实践。构建水利物联网综合智能管理服务平台，实现智能感知、智能调度和智能管理。最终实现防洪智能预警、水文资源智能检测和水能合理配置、综合管理；济南“智慧水网”以应用为核心，以需求为导向，运用3S技术，联合地方水利单位推进城市智慧水务和信息化，提升涉水事务管理服务水平和城市运行效率；郑州从水文信息采集和信息交互平台建设项目入手，积极推进智能水务和信息化的软硬件建设。但是，目前城市的智慧水务和信息化还处于建设的初级阶段。

1智能水务与信息化探讨

1.1智能水务和信息化的现状

智能水务和信息化建设主要通过引进先进的通信、监控和计算机技术运用大数据分析达到精细化、动态化、智能化的水务管理模式

。随着信息技术和智能水务的不断发展，信息化和智能化在各行各业得到了广泛的推广，方便了人们的工作和生活。当今，科学技术的发展推动了应用科学的发展。遥感、雷达和摄影技术的发展促进了水利智能化和信息化的发展。与此同时，水文水资源管理和智能水务也得到了极大的推动。但与国际先进水平相比，我国智慧水务建设和信息化建设仍有较大差距。无论是理念和技术，还是受传统观念和施工难度的影响,与先进国家存在较大差距。目前，水利智能化和信息化建设在水利防洪中显示出越来越高的价值。水文工作者要加强思想认识，转变工作思路，用更好的技术推动城市智慧水务和信息化的发展。

1.2智慧水务与信息化支撑体系

以物联网、大数据、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术快速发展，为智慧水务和信息化发展提供了强有力的技术支撑。一是地理信息系统的快速发展，实现了数字化、信息化和智能管理，为智慧水务和信息化提供了基础保障；二是5G技术的发展为信息化、智能化、远程控制创造了条件，推动社会进入了互联互通时代，为智慧水务和信息化奠定了通信基础；第三，人工智能技术的不断迭代和发展，推动了智慧水务的升级。现代技术的不断发展和创新，为智能水务和信息化建设提供了基础技术支持。

2智慧水务信息化概述

2.1智慧水务和信息化存在的问题

这几年智慧水务、信息化发展的背后是海量数据的支撑。但是这些数据的应用并没有得到深度的交互，物联网和互联网技术导致的智能化和信息化发展还存在一些问题。

(1)数据不完善的问题。不准确、不及时的数据会限制系统的应用，包括数据分析和通过数据分析进行决策。目前智慧信息化建设的技术水平大多处于初级阶段，GIS、水利模型等信息化工具都有，但应用存在不完善、基础信息薄弱、不准确等问题，有的地区甚至正在为GIS数据的准确性做出努力。现阶段地方部门要想实现智慧水务，至少要完善地理信息系统和基础数据，建立精准的水利模型，实现跨越式发展。没有如此完善、准确的基础数据，实现智慧水务系统是不现实的。

(2)“数据孤岛”现象严重。虽然国家和很多相关行业管理部门颁布了一些与智能水务领域相关的标准，但是在数据采集设备、硬件接口、数据类型、通信协议等方面还没有统一的标准。数据开放度低，兼容性差。其次，不同软硬件供应商之间存在技术壁垒，各种软件之间存在不兼容等问题，导致区域之间智能水务系统脱节。因此，实现智能水务系统的主要瓶颈在于“孤岛问题”，即信息互联不畅，限制和阻碍了更高层次的智能化应用。因此，要想最终实现水务的智慧化、信息化，首先要使用高效的数据管理软件，实现各地区、各部门数据的统一、分类、分级管理；其次，要研究算法的应用，针对各类生产(防洪预警、水沙调控、污染监测等研究准确有效的算法)。通过数据分析，从而为水情提供有效的决策依据。

(3)数据挖掘深度不够，智能决策弱。信息技术在国外的应用不仅适用于水系统本身，还延伸到为用户提供水量预测和分析等服务。比如国外的研究内容不仅仅是在水系统的技术上，还包括对用户用水量的数据分析，分析不同类型水的实时数据，获取信息，以提高结算水费的准确性和灵活性，并根据数据分析获取消费趋势。建立一个具有可塑性的水系统。评估可能存在的风险，然后提出恢复建议。信息技术在国外的应用早于国内，尤其是深入的数据挖掘和分析。一些水务公司在前期信息化建设中重视生产数据分析的应用，水利模型的建立较早，这种数据的整合，智能平台的搭建，智能算法的应用，最终的效果是实现管理模式的转变，从经验管理模式向高效智能的自动化管理模式转变。

(4)缺乏信息和资金。充足的资金是水文水资源智能配置的根本保障。但是，区域经济发展差距很大。一些地区水文水资源信息化智能配置简单，资金不能及时供给，影响了水情信息化发展进程，严重阻碍了水文水资源基础建设，在水情信息化配置过程中受到严重制约。

3结论

(1)智能信息时代的到来，为下游防洪工程质量检测的信息化发展提供了机遇。智能水务和信息化建设的现状加速了区域智能和信息化的发展。管理部门需要重视顶层设计，在解决统一问题的基础上，开展信息智能框架设计和管理系统的研发，实现智能信息的集中服务。智慧水务必然推动高质量发展，提高生产经营效率。

(2)智慧水务不仅具有数字化的特点，也是未来供水现代化的方向。通过智慧水务和信息化建设，可以有效提高各部门的工作效率和科学决策水平，提高水循环综合配置水平和水资源利用效率，提高管理的灵活性，促进国家各项水文水资源制度的实施。

(3)城市智慧水务和信息化建设可以促进生产效率的优化和效益的最大化。“智慧城市”的建设为智慧水务和信息化建设提供了完善可靠的保障。

(4)通过对城市水务的分析，深入探讨了目前城市水务体系的建设和亟待解决的问题。首先，智慧水务和信息化建设与当前智慧城市、水利现代化、最严格水资源管理和生态文明建设紧密结合，实现水务信息的全方位采集和处理。水务平台建设采用依托智慧城市统一规划管理的模式，可以为地方智慧城市建设提供很好的借鉴。然后，城市智慧水务信息化建设包括立体感知、数据采集、信息分层、智能分析四个层面，为城市智慧水务信息化建设搭建平台（意思不明）。其次，在关键技术上，突出了基于整体框架的智能化、三维可视化和大数据分析。最后，城市智慧供水和信息化建设是一个新概念，缺乏有效的时间指导，技术问题很多，是一项长期而复杂的工作。应积极做好顶层设计和科学规划，争取有效的投资渠道，加大关键技术研究，逐步实现城市智能水务和信息化建设的长远目标。

(5)智慧水务和信息化建设将推动地方水务由传统水务向现代水务转变，是未来实现水资源科学发展的又一创新。在广泛借鉴国内外成功经验的基础上，从科学高效发展出发，明确指导智慧水务和信息化建设的长远性、全局性战略思路，牢牢把握各种因素，解决建设瓶颈问题，实现高质量发展。

参考文献

[1]任海静，马一袆.我国智慧水务的发展现状及前景[J].建设科技,2021,(6)60-63,67

[2]田雨,蒋云钟,杨明祥.智慧水务建设的基础及发展战略研究[J].中国水利,2014,(20):14-17,75-79

[3]徐路凯,李书霞,于国卿.黄河智慧防凌云平台设计与研究[J].人民黄河,2021,43(2):66-69

[4]杨明祥蒋云钟田雨等.智慧水务建设需求探析[J].清华大学学报（自然科学版）2014,54(1)：133-136,144