（山西省汾河灌溉管理局 山西祁縣030900）

1 智慧灌區(qū)

“智慧灌區(qū)”是在數(shù)字灌區(qū)建立的基礎框架上，通過先進的網(wǎng)絡技術(shù)將現(xiàn)實灌區(qū)與數(shù)字灌區(qū)進行有效融合，從而感測、整合、分析灌區(qū)生產(chǎn)運行過程中的各項信息，對農(nóng)業(yè)、工業(yè)、公益等用水的各種需求做出智能響應，為灌區(qū)管理者和用水戶提供方便、快捷的智能化服務。因此打造智慧灌區(qū)是在數(shù)字灌區(qū)的基礎上應用灌區(qū)泛網(wǎng)和云計算等先進技術(shù)予以實現(xiàn)的。

1）數(shù)字灌區(qū)是基于GIS、MIB 等技術(shù)對灌區(qū)的構(gòu)成元素數(shù)字化建模以及空間信息分析與深度挖掘，并通過傳感器技術(shù)實現(xiàn)各類灌區(qū)生產(chǎn)運行信息快速獲取。

2）灌區(qū)泛網(wǎng)是指包括局域網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的任意網(wǎng)絡和通信技術(shù)，使灌區(qū)管理者和用水戶置身于無所不在的網(wǎng)絡中，實現(xiàn)灌區(qū)生產(chǎn)運行信息與任何時間、任意地點、任何網(wǎng)絡，在人和物、物和物之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的任意通訊。

3）灌區(qū)云計算是指基于灌區(qū)泛網(wǎng)的動態(tài)的，可伸縮的，虛擬的，以服務的方式，提供支撐灌區(qū)生產(chǎn)運行的信息和計算分析，借助區(qū)塊鏈等技術(shù)，實現(xiàn)工情水情以及水費的精準計量，使管理者和用水戶、施工單位等處于一個互利互信的平臺上。

2 灌區(qū)現(xiàn)階段信息化狀況

2.1 灌區(qū)信息化建設過程

2007年底，汾河灌區(qū)成為水利第二批大型灌區(qū)信息化建設試點。從2008年至今，已搭建初步的信息化框架。主要構(gòu)建了基礎數(shù)據(jù)庫、信息采集處理系統(tǒng)、量測水信息管理、GIS 系統(tǒng)等。在2010年，汾河灌區(qū)引進澳大利亞一體化閘門，在汾東分局一支渠四號閘進行安裝使用，截至目前，汾東分局都安裝上了一體化閘門。

2.2 問題分析

隨著國家十四五規(guī)劃把灌區(qū)信息化建設提升到重要位置，信息與網(wǎng)絡科技的飛速發(fā)展，節(jié)水配套工程對建筑物、渠道等質(zhì)量的進一步提升，前幾期的信息化系統(tǒng)在運行過程中，不同程度地暴露出很多問題，給構(gòu)建“智慧灌區(qū)”造成很多阻礙：

1）信息化建設思路出現(xiàn)偏差。從往年的信息化建設來看，剛開始直接強調(diào)信息化量測水、視頻監(jiān)控、現(xiàn)代化辦公等，只是片面地考慮了應用，而未充分考慮到網(wǎng)絡、規(guī)范的數(shù)據(jù)管理平臺及配套的機房環(huán)境等基礎建設，因而感覺到有點像“空中樓閣”。

2）歷年的灌區(qū)信息化建設與灌區(qū)實際定位不清，與灌區(qū)用水管理嚴重脫節(jié)。其中最明顯的一項脫節(jié)表現(xiàn)為，構(gòu)建的信息化系統(tǒng)，無論是水情、工情信息還是實時的采集信息，并不能為管理者所利用，不能指導一線單位實踐，而是將采集的信息直接封存于服務器，沒有被使用，更談不上分析，成為死數(shù)據(jù)，從而也失去了指導實踐或提供管理參考依據(jù)的價值。

3）信息化設備與灌區(qū)實際情況相符欠佳，如渠底安裝的超聲波測流儀器被柴草纏繞，使設備無法正常工作，甚至被損壞；澳大利亞一體化閘門雖已屬于世界先進的量測水設施，但在歷年的運行中，也暴露出在灌區(qū)實際應用的瓶頸：冬季結(jié)冰無法啟閉閘門；維護費用高、難度大；量測水及建筑物數(shù)據(jù)的安全等。

4）信息服務、業(yè)務應用系統(tǒng)的支撐手段少，系統(tǒng)五花八門，形成了信息孤島，缺乏資源共享平臺；各部門溝通渠道少，效率低，先進的管理經(jīng)驗不能分享，缺乏有效的信息溝通平臺。應在汾河灌區(qū)內(nèi)部建立公眾平臺，搭建數(shù)據(jù)庫，設置電腦端和移動端，實現(xiàn)隨時隨地數(shù)據(jù)共享，管理經(jīng)驗共享，提升管理水平。

5）灌區(qū)內(nèi)供領(lǐng)導使用的管理手段少且滯后，如節(jié)能建設、全區(qū)監(jiān)控、安防設施等，渠道及林木巡查依舊驅(qū)車，浪費人力、物力、財力，若通過信息化手段，進行全渠道監(jiān)控，將會節(jié)省很大開支。同時值得一提的是遇到溺水事件，找不到原因，無法擺脫被索賠責任。

3 項目建設的必要性

3.1 管理需求

灌區(qū)工情、水情、辦公文檔等資料電子化，推進無紙化辦公的需求；灌區(qū)業(yè)務數(shù)據(jù)自動采集與存儲的需求；水資源合理調(diào)配和有效利用的需求；安全生產(chǎn)的需求等。

3.2 信息化建設需求

灌區(qū)資源的共享與利用需求；各單位間信息交流需求；現(xiàn)代化技術(shù)在灌區(qū)的應用需求；灌區(qū)與社會和諧發(fā)展的需求。

3.3 技術(shù)需求

基礎網(wǎng)絡設施、數(shù)據(jù)庫等基礎條件建設的需求；已建信息化系統(tǒng)運行需求；信息化系統(tǒng)整合和資源利用的需求。

4 建設目標

總目標三步走：首先分析灌區(qū)業(yè)務信息，管理手段，采取“請進來、走出去”方式，博眾家之長，同院校合作，制定規(guī)劃，并通過上級主管部門審核。其次建設汾河灌區(qū)基礎網(wǎng)絡，建設規(guī)范信息平臺及機房系統(tǒng)，提取數(shù)據(jù)，整合系統(tǒng)，使信息暢通、文化多元，夯實數(shù)字平臺；最后應用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等科技手段，借助于PC 端和移動端的協(xié)同，建立灌區(qū)資源信息的交換、共享、挖掘、分析系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可視化管理，建立安全、規(guī)范高效、經(jīng)濟的智慧灌區(qū)運行體系，實現(xiàn)經(jīng)驗共享，外樹形象，打造“智慧灌區(qū)”。

4.1 綜合信息管理類

結(jié)合灌區(qū)的基本情況和歷年灌區(qū)信息化建設經(jīng)驗，通過科學的方法，利用節(jié)水配套項目對灌溉設施的優(yōu)化，實現(xiàn)量測水數(shù)據(jù)的準確計量和傳輸；打破傳統(tǒng)方式，用無紙化辦公來實現(xiàn)灌區(qū)人員統(tǒng)一管理，水資源合理調(diào)配，水情、工情信息的電子化管理等。

4.2 灌區(qū)工程設施管理類

由于灌區(qū)的點多面廣的特點，決定了水利工程設施分散，傳統(tǒng)的管理模式已無法實現(xiàn)其有效合理管理。應當運用工情信息庫，通過直觀的3DGIS、BIM 建模，結(jié)合視頻監(jiān)控，方便地完成水利工程設施的管理工作，為維護工程設施、水資源調(diào)度提供有力的支持。

4.3 配水調(diào)度管理類

應解決各級部門調(diào)配水管理過程中的實際問題，根據(jù)數(shù)據(jù)庫中實時的供需情況和控制數(shù)據(jù)，自動啟閉閘門，自動調(diào)配，從而實現(xiàn)水資源的有效調(diào)度和合理利用。用水戶也可以通過多媒體查詢系統(tǒng)，查看自己所在區(qū)域的供水量，水流的實時狀態(tài)，提前做好準備。同時也為灌區(qū)渠道運行參數(shù)監(jiān)測和防汛預警，提供重要的信息支持。

4.4 水費管理及辦公管理類

水費是灌區(qū)生存和發(fā)展的重要經(jīng)濟來源，是灌區(qū)良性運行的基本保障。灌區(qū)現(xiàn)在仍使用傳統(tǒng)人工收繳模式，管理方式落后，在實際應用中存在諸多弊端。水費征收查詢系統(tǒng)可以提高灌區(qū)工作人員的工作效率，在局黨委的授意下，可以制作各類電子優(yōu)惠券，抵減水費，調(diào)動用水積極性，讓用戶從思想上認識到信息化給他們帶來的便利。提高對灌區(qū)水費收繳的整個業(yè)務流程的信息化管理。

4.5 公共信息網(wǎng)

在門戶網(wǎng)站發(fā)布灌區(qū)實時動態(tài)、各類法律法規(guī)等，提高灌區(qū)精神文明建設水平，宣傳灌區(qū)，外塑形象，拓寬灌區(qū)與廣大用水戶、地方政府、社會公眾以及行業(yè)主管部門信息溝通渠道，提高人民群眾對水利設施的保護意識，樹立良好的道德風尚。

4.6 信息數(shù)據(jù)演示類

基于灌區(qū)VR（虛擬實現(xiàn)）系統(tǒng)，通過3D 建模工具，對灌區(qū)水利設施進行建模，更逼真、更生動地體現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)供水等現(xiàn)場，廣大用水戶、地方政府等相關(guān)部門或人員，可以通過internet 訪問灌區(qū)的VR系統(tǒng)，獲得身臨其境的感受。由此擴大灌區(qū)的影響，提高灌區(qū)的公眾知名度。

5 建設保障

5.1 管理保障

以人為本，著力推進灌區(qū)業(yè)務與信息化技術(shù)的融合。成立信息化領(lǐng)導小組，研究決定信息化總體規(guī)劃、發(fā)展戰(zhàn)略，制定符合實際的信息化管理制度，建立信息化工作整體架構(gòu)。

5.2 資金保障

除爭取水利廳信息化建設款項外，可以申請省財政、水利部等的專項投資，用于“智慧灌區(qū)”建設。在確保信息與網(wǎng)絡安全的前提下，可以引導用水企業(yè)投資，灌區(qū)保障技術(shù)維護，使企業(yè)更清楚地了解供水情況，也保障了“智慧灌區(qū)”資金來源。

5.3 人才保障

研究和建立信息化人才統(tǒng)計制度，編制信息化人才規(guī)劃，尊重信息化人才的成長規(guī)律，以信息化項目為依托，培養(yǎng)高級人才、創(chuàng)新型和復合型人才，減少信息化人才向別的崗位流動。高度重視“走出去，引進來”工作，吸收高校專業(yè)人才，鼓勵去各個名優(yōu)企業(yè)進行實用性培訓。

6 結(jié)語

信息化是現(xiàn)代化灌區(qū)中最關(guān)鍵的一環(huán)，任何灌區(qū)的信息化建設都必須充分分析實際需求和應用，結(jié)合灌區(qū)實際特點，利用科技手段，才能找到真正符合灌區(qū)自身的信息化管理模式，從而實現(xiàn)現(xiàn)代化管理。