加急见刊

水利工程建设中水利防汛信息技术分析

窦庆飞  2020-12-25

摘 要 水利工程是我国经济发展的基础产业,主要作用是保障农业生产和人民生命财产安全,其中水利工程防汛工作的有效性决定了工程的最终成败。因此,本文以水利工程建设中应用信息技术的必要性和水利防汛信息技术的特点为切入点展开具体分析,并以此为依据,提出积极运用信息化技术开展水利工程建设工作。

关键词: 水利工程;工程建设;防汛;信息技术

水利工程运行与我国经济发展直接相关,其受到社会各界的高度重视。随着人们对水资源的利用和开发,水利工程项目建设逐渐增加,为了充分发挥水利工程的作用,就要重视水利工程的防汛工作,采取有效措施提高其防洪能力。

1 智慧水利概述

智慧水利的特征是:透彻感知、全面互联、深度挖掘、智能应用。透彻感知依托水利感知网实现,水利感知网是智慧水利的“感知系统”,实现了水利大脑对涉水对象及其环境信息的感知与接收,是水利大脑获得信息输入的渠道;全面互联依托水利信息网实现,水利信息网是智慧水利的“神经网络”,建立起大脑与“感知系统末梢”的连接;深度挖掘依托水利云实现,水利云是水利大脑的“物质基础”,负责对海量感知数据进行大规模存储和计算,是水利大脑进行记忆和思考的载体;智能应用依托各类智慧化的业务应用实现,这些应用是水利大脑的“功能表现”,水利大脑具备的智慧能力将通过这些业务应用来得到发挥,支撑水资源保护、水灾害防御、水工程运行、水生态修复、水利综合监督、水行政管理和水公共服务的智慧化[1]。

2 水利工程防汛工作的作用

在开展水利工程的过程中,其在防汛中的作用主要体现在以下3 个方面。

第一,水利工程中的水库处理发挥着发电和调节气候的作用,同时具有防汛能力。我国夏季降雨分布集中,为了确保山地地区的百姓能够正常生活,这时就需要使用水库处理雨水,发挥其防汛的作用。第二,在洪水灾害来临时,河坝是确保百姓人身安全的有效措施,通过河坝可以对洪水进行疏导,达到防洪的目的。第三,我国为农业大国,为了确保国家经济稳定运行,要确保粮食产量的稳定性,旱灾是威胁农业的主因,而通过水利灌溉工程,可以确保我国农业稳定发展[2]。

3 水利防汛信息化技术应用重要性

信息技术不仅能够促进水利项目的顺利开展,保证项目的施工质量,还能带动其他一系列相关产业的改革和进步。现阶段树立项目建设当中的信息技术属于新兴产业,仍然处理发展阶段,作为相关人员必须充分了解和学习计算机信息技术,熟练掌握知识技能和理论技巧,只有这样才能更好地促进水利事业发展下去[3]。

4 水利防汛信息技术的特点

(1 )精确性。信息技术的兴起,尤其是计算机技术和微型同步功能,对水利工程建设防汛的精准性和准确性都非常高,这对水利工程的可持续发展提供了科学的理论依据。

(2 )抗干扰性。信息技术的抗干扰性与其他设备相比,在技术行有着非常明显抗干扰性特点,比如通过信息技术,对员工的身体健康程度,职工的能力素质等综合指标进行科学的数据采集,并对有可能出现的问题进行预测,从而减少水利工程建设当中出现的隐患,以免耽误工程的进行,影响工程质量。

5 水利工程防汛信息化需求

水利工程防汛信息技术由天气信息采集、数据分析和数据采集等多种专业板块构成。一直以来,各个板块都根据各自的实际需求建立了自己的数据库,并开发出了相应的应用系统,然而,在信息系统的总体建设上还和世界先进国家的差距较大,需要相关人员在技术上和管理策略上进行提升。

(1 )监测感知平台。围绕水利业务需求和水利监督工作要求,利用物联网传感器、视频图像捕捉、遥感、无人机等技术提升综合感知能力,建设视频、提防安全监测体系,接入已建水雨情监测信息,建成空天地一体化感知网,为水事活动提供基础、准确、可靠的数据源。

(2 )防洪数据中心。实现各级水利部门、各类业务系统的综合管理相关水利数据及部分其他行业涉水数据全部汇集,通过构建统一的数据体系,实现涉水数据计算存储的成本降低、业务效率提升、应用创新的前提保障。

(3 )业务智能平台。建设具有水利模型、三维虚拟仿真、机器学习、知识图谱等支撑功能的业务使能平台及应用支撑平台,全面支撑各类水利应用的信息化基础支撑体系。

(4 )智能应用系统。以防洪能力提升为重点,建设水旱灾害防御、水利工程建设与管理、防汛物资动态管理与调配、综合办公、智慧运维、移动服务支持、公众服务系统等系列智能应用。

(5 )基础设施建设。结合各业务应用系统的需求,充分利用通信专网资源,结合租用公网链路,在现有流域网络的基础上,通过光纤、4G/5G、卫星传输等有线、无线、近距离、中距离、远距离各种不同的组网方式,规划建设覆盖全流域的高速互联信息网络,依托省政务云统一的机房、网络、计算、存储、安全等资源开展信息化建设,建设统一的调度指挥及会商环境。

(6 )安全保障系统。围绕信息化建设需要,构建覆盖智慧水利综合感知、分析处理和智能应用全过程的网络安全防护体系,包括网络安全防御能力建设、網络安全服务能力建设、网络安全预警与响应能力建设。

6 水利防汛信息技术在水利工程建设中的应用

(1 )感知体系。新形势下建设防汛信息化管理,可以利用各种高新技术快速确定灾害发生的具体位置,有效支持灾害防御业务。例如,利用物联网技术监测防汛排涝工程等,可以实时监测到雨水情和工情信息,实现智能化感知,提前预警水汛灾难,降低灾害的影响力。利用新媒体的传播能力,可以及时向群众更新汛情的发展情况,推广应急处理措施,保护公众的生命财产安全。

(2 )应急通信体系。利用5G网络技术和大数据平台等,实时共享洪水灾害防御重点领域等信息,利用网络技术连接各个平台,保障应急通信质量,工作人员需要利用通信运营商和光纤网络等,再结合卫星网络组建应急通信网络,保障平台的适应性,利用多种通信模式,提高通信的便捷性,提升应急通信体系的可靠性和抗毁性。

(3 )大数据信息技术。在信息化时代,水库防汛工作过程中也要发挥信息技术的优势,利用大数据技术分类处理有关灾害的数据信息,通过数据挖掘技术和数据分析技术等,考察历史水汛灾害数据,精确把握灾害防御事件的特征和实际情况等,结合风险监控数据等,确定风险发生条件,实现情景感知,提前识别各种不利条件,有效预防灾害,掌握突发事件的发展范围,自动感知重点部位和重点领域的运行情况,及时排查洪水灾害,降低灾害的影响力。结合监测结果,利用大数据分析技术确定洪涝发展形势,及时确定应急预案,调度抗灾需要的物资,降低灾害的影响力。

(4 )强调人机智能协调。要发挥人机智能协同作用,建立信息化平台,模拟人类智能行为,提高问题解决效率。在智能识别重要的地区,结合数据信息积极排查风险的发生,建立多种策略降低灾害事件的影响力。针对突发性灾害,利用人工智能技术可以有效匹配应急预案,工作人员接到方案之后需要立即调度物资,为抗灾做好准备,使处置方案不断优化,减少灾害损失。通过智能分析,可以确定风险发生的规律和条件等,实现情景感知,提前预防灾害,提高防汛工作现代化水平。

(5 )信息多元表达。新形势下需要充分发挥出高新技术的优势,综合运用各种手段,及时分析各种信息。结合新媒体的宣传作用,积极推广相关科普知识,综合利用互联网平台和新媒体等,及时发布信息,更大范围的覆盖预警信息,多渠道的表达预警信息,提高预警信息传输的精准性。利用地理信息系统和可视化技术等,可视化呈现空间信息资源数据。利用电子标签和北斗定位系统等,实时统计救援物资的出入库情况,自动统计库存状态,实时定位救援物资,保障应急培训效果。

7 结束语

综上所述,我国整体经济发展水平不断发展进步,对社会中各个行业的要求都在不断提升。在我国水利工程建设中开展水利防汛工作時,将实际工作状况与防汛信息技术进行有效结合。在防汛工程建设中利用信息化技术可以大大提高防汛工程对信息的准确性掌握,大大降低汛期时所带来的经济财产损失。

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