智慧水利技术如何提升管理和服务?

时间:

2024-05-07

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摘要:智慧水利指运用物联网(IoT)、大数据、云计算、移动互联网、人工智能等新一代信息技术,实现对水利对象及活动的透彻感知与全方位互联,为水安全、水资源、水环境、水生态等领域水利业务...


智慧水利指运用物联网(IoT)、大数据、云计算、移动互联网、人工智能等新一代信息技术,实现对水利对象及活动的透彻感知与全方位互联,为水安全、水资源、水环境、水生态等领域水利业务,提供精细化管理、智能化决策与泛在化服务,进而全面提高治水能力,确保经济社会可持续性发展。


智慧水利技术是一系列现代信息技术的应用,旨在提升水利管理和服务的智能化水平。


智慧水利技术如何提升管理和服务?


智慧水利是智慧地球的思想与技术在水利行业的应用,是集高效性、可持续性、智能性、鲁棒性、自我修复、安全性等属性的全方位综合性体系。


智慧水利应具备的属性特征分析如下: 高效性的评价指标通常会有吞吐量、延时、能耗、生命期等,智慧水利能根据不同应用场景最优化各项性能指标;可持续指的是智慧水利建设要与自然和社会发展相适应,是绿色、健康、和谐的发展过程: 智能性是智慧水利最显著的核心属性,要求具有类似人类甚至超越人类的学习认知能力,可以识别异常,发现规律性,减少人为干预: 鲁棒性指的是智慧水利系统拥有强大的容错、抗干扰和个别异常值影响之下仍稳定运行的能力; 弹性指的是在已经出现故障的情形下,系统可以及时排查故障并自我修复;安全性指的是具备防泄密、盗取、攻击的技术能力,确保数据与隐私安全。除此之外,低成本、易部署、易维护、标准统一规范等也是智慧水利应满足的特性。


智慧水利体系架构及关键技术


智慧水利总体架构应该能够描述感知数据从采集、传输、分析处理到最后成为有价值决策信息的整个过程。一般划分成四横两纵结构,四横指的是数据的感知、传输、分析处理和应用,两纵是指数据标准规范与安全运维保障。在此结构的基础之上,根据实际研究对象或应用层面的不同,衍生出许多智慧水利相关的体系架构,如水利大数据总体架构、流域水环境水生态智慧化管理云平台架构、智慧水质监测系统 (SWOMS)、基于物联网的智慧水利结构、智慧灌区分层体系、大坝智能建设体系等。


在充分调研和总结相关研究的基础上,提出智慧水利体系框架,自底向上依次为感知层、网络层、知识层及应用层。


纵向分为以下2个体系:1)运维与安全保障体系,贯穿智慧水利整个运行过程,针对横向各层的特点和需求,做好设备、网络、信息、系统等安全保障工作;2)监测数据标准规范体系,需要根据智慧水利数据类型和特点,统一数据格式转换、采集方式、模型标准、处理技术规范、共享和安全等相关协议标准。


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