何玉釗

(甘肅省金昌市金川區(qū)石羊河流域項(xiàng)目建設(shè)服務(wù)中心,甘肅 金昌 737100)

現(xiàn)如今,信息技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中實(shí)現(xiàn)了非常廣泛的應(yīng)用,對(duì)于提升工作效率和質(zhì)量有著非常重要的作用。灌區(qū)作為中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展中非常重要的組成部分,其標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化建設(shè)已經(jīng)受到政府部門(mén)的高度重視,在加強(qiáng)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的基礎(chǔ)上,可以對(duì)灌區(qū)內(nèi)的資源進(jìn)行合理優(yōu)化配置,從而為灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展奠定非常重要的基礎(chǔ)條件[1]。

1 信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)在灌區(qū)管理中的重要性

1.1 有利于促進(jìn)基礎(chǔ)水利數(shù)據(jù)自動(dòng)化發(fā)展

通常情況下,灌區(qū)在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生非常多的基礎(chǔ)水利數(shù)據(jù),主要體現(xiàn)在了水量計(jì)量以及水量調(diào)度等方面。結(jié)合目前的實(shí)際情況來(lái)看,因?yàn)殚L(zhǎng)期受到傳統(tǒng)觀念影響,部分灌區(qū)在收集數(shù)據(jù)信息時(shí),仍然采取人工觀測(cè)的方式來(lái)進(jìn)行,并且在數(shù)據(jù)整理與分析等環(huán)節(jié),也都是通過(guò)人工操作的方式完成,而管理方式與水利數(shù)據(jù)收集效率與分析結(jié)果準(zhǔn)確性之間有著密切聯(lián)系。人工操作方法會(huì)影響到數(shù)據(jù)收集質(zhì)量,同時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)灌區(qū)內(nèi)各類數(shù)據(jù)信息的有效傳輸與共享,這將對(duì)灌區(qū)管理工作發(fā)展形成非常嚴(yán)重的阻礙。而通過(guò)加強(qiáng)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),將信息技術(shù)應(yīng)用于灌區(qū)管理工作中,通過(guò)信息技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)作用的充分發(fā)揮,有利于更好的實(shí)現(xiàn)灌區(qū)信息化建設(shè)目標(biāo),同時(shí)在構(gòu)建信息化管理平臺(tái)的基礎(chǔ)上,可以實(shí)現(xiàn)水利數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集,并高效的進(jìn)行管理與分析,使灌區(qū)水利信息數(shù)據(jù)在監(jiān)測(cè)過(guò)程中,可以滿足一定的自動(dòng)化要求,在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類與整合之后,形成更加精準(zhǔn)的水利結(jié)果數(shù)據(jù),可以為灌區(qū)決策提供非常重要的參考依據(jù)[2]。

1.2 有利于提升灌區(qū)整體管理水平

在以往的灌區(qū)管理系統(tǒng)中,對(duì)于灌區(qū)水管處或者是所屬的各個(gè)站所而言,一般在溝通交流中都是采取電話聯(lián)系的方式,因?yàn)樗{(diào)度存在一定的不確定性,所以,只依據(jù)簡(jiǎn)單的溝通很難確定調(diào)度數(shù)量。針對(duì)這種現(xiàn)象,需要上下級(jí)部門(mén)之間加強(qiáng)溝通與交流,最終確定合理的調(diào)度方案。對(duì)于傳統(tǒng)的溝通方式來(lái)說(shuō),會(huì)在很大程度上降低調(diào)度時(shí)效性,導(dǎo)致整個(gè)灌區(qū)管理工作效率無(wú)法實(shí)現(xiàn)明顯提升,甚至最終導(dǎo)致水資源浪費(fèi)問(wèn)題的產(chǎn)生。而通過(guò)加強(qiáng)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),將信息技術(shù)應(yīng)用于灌區(qū)管理工作中,有利于在構(gòu)建自動(dòng)化信息管理平臺(tái)的基礎(chǔ)山上,使上下級(jí)之間更好的進(jìn)行溝通與交流,保證將水利工作單位的職能作用充分發(fā)揮出來(lái),同時(shí)在更大程度上提升灌區(qū)管理工作水平。

1.3 有利于促進(jìn)灌區(qū)現(xiàn)代化發(fā)展

基于新時(shí)期發(fā)展背景下,灌區(qū)現(xiàn)代化的建設(shè),是目前國(guó)家實(shí)施大中型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項(xiàng)目中處于非常重要的內(nèi)容,而要想滿足灌區(qū)水利現(xiàn)代化發(fā)展要求,需要將重點(diǎn)放在信息自動(dòng)化建設(shè)方面。灌區(qū)內(nèi)部水利綜合發(fā)展就是以各類水利信息作為前提條件,對(duì)現(xiàn)有的水資源管理方式進(jìn)行優(yōu)化與完善,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的充分利用。因?yàn)橹袊?guó)水資源有限,同時(shí)農(nóng)業(yè)灌溉需要使用到大量的水資源,在不同季節(jié)用水量具有明顯差異,這也造成農(nóng)業(yè)灌溉用水存在一定的供需矛盾問(wèn)題。而通過(guò)加強(qiáng)灌區(qū)信息自動(dòng)化建設(shè),可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的灌區(qū)管理方式,由粗放型管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化管理,以更加科學(xué)的方式對(duì)水資源進(jìn)行監(jiān)管,實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的充分利用,通過(guò)這種方式有利于更好的提升管區(qū)現(xiàn)代化發(fā)展水平。

1.4 有利于實(shí)現(xiàn)灌區(qū)建設(shè)信息化

在水利現(xiàn)代化發(fā)展中,水利信息屬于其中非常重要的內(nèi)容,不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的高效使用,同時(shí)還能對(duì)水資源起到非常重要的保護(hù)作用,加快水利信息化轉(zhuǎn)型,由傳統(tǒng)水利面向現(xiàn)代化以及智能化的方向不斷發(fā)展。結(jié)合目前的實(shí)際情況來(lái)看,在收集灌區(qū)水利數(shù)據(jù)時(shí),大部分情況下都是采取人工觀測(cè)的方式來(lái)進(jìn)行,這種方法不僅效率非常低,同時(shí)也無(wú)法保證觀測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性,經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致不真實(shí)的數(shù)據(jù)摻雜在其中,水量調(diào)度差異較大,對(duì)于節(jié)水措施實(shí)施產(chǎn)生了非常嚴(yán)重的負(fù)面影響。目前尤其是對(duì)中型灌區(qū)而言,多年來(lái)對(duì)灌區(qū)信息化建設(shè)方面相對(duì)滯后,因此,在管理能力上是目前所面臨的重點(diǎn)問(wèn)題。目前在開(kāi)展灌區(qū)管理工作時(shí),通常其中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息,在對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理時(shí),仍然采取傳統(tǒng)的手工操作方式來(lái)進(jìn)行,這種方法不但無(wú)法實(shí)現(xiàn)各類資料信息有效管理,同時(shí)也無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)方面的有效傳輸與共享,對(duì)灌區(qū)管理水平提升形成了非常嚴(yán)重的阻礙。對(duì)于各級(jí)水利行業(yè)部門(mén)而言,也很難在第一時(shí)間內(nèi)全面掌握灌區(qū)行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。現(xiàn)如今,基于信息水平不斷提升的背景下,怎樣實(shí)現(xiàn)對(duì)信息技術(shù)的充分利用,加快大中型灌區(qū)信息化建設(shè),全面實(shí)施灌區(qū)與行業(yè)管理能力建設(shè),在更大程度上提升管理水平,通過(guò)管理工作實(shí)施,有效提升灌區(qū)效益,已經(jīng)成為未來(lái)灌區(qū)管理工作所面臨的重點(diǎn)問(wèn)題。而要想實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo),需要構(gòu)建完善的量水自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),在對(duì)該系統(tǒng)充分利用的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及運(yùn)行數(shù)據(jù)的有效收集與儲(chǔ)存,實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史文檔、觀測(cè)數(shù)據(jù)以及設(shè)計(jì)方案的有效儲(chǔ)存。在對(duì)量水系統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)充分利用的基礎(chǔ)上,可以對(duì)現(xiàn)有的水資源調(diào)度方式進(jìn)行創(chuàng)新與完善,實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的充分利用,有效避免因?yàn)槿藶橐蛩厮鶐?lái)的影響[3-4]。

2 灌區(qū)管理中加強(qiáng)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的體現(xiàn)

2.1 三維GIS系統(tǒng)應(yīng)用

通常情況下,在傳統(tǒng)的灌區(qū)信息管理過(guò)程中,主要是以二維信息展示為核心,體現(xiàn)出了非常明顯的集中性與宏觀性等特點(diǎn),然而,在直觀性與真實(shí)性方面仍然存在一定的缺陷。在灌區(qū)中通過(guò)加強(qiáng)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),一項(xiàng)非常明顯的特點(diǎn)就是GIS應(yīng)用。從本質(zhì)上來(lái)看,GIS系統(tǒng)應(yīng)用就是以共享資源為起點(diǎn),在對(duì)GIS、RS以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)充分使用的基礎(chǔ)上,將各類數(shù)據(jù)信息有效融合,對(duì)不同類型的地理空間進(jìn)行集成式的管理工工作,通過(guò)模型控件作用的發(fā)揮,可以對(duì)不同的地理實(shí)體進(jìn)行有效調(diào)用,并更好的展示出來(lái)。同時(shí),通過(guò)對(duì)GIS管理系統(tǒng)的應(yīng)用,可以從制作而稱的三維實(shí)體場(chǎng)景,對(duì)地理實(shí)體屬性與空間信息等準(zhǔn)確獲取。因?yàn)樵谙到y(tǒng)當(dāng)中涉及到了數(shù)據(jù)庫(kù),所以可以對(duì)空間以及屬性數(shù)據(jù)等開(kāi)展統(tǒng)一化的管理工作,與灌區(qū)內(nèi)存在的各類地理實(shí)體屬性有效對(duì)應(yīng),在實(shí)現(xiàn)空間定位的基礎(chǔ)上,使用系統(tǒng)中的查詢功能,實(shí)時(shí)獲取灌區(qū)內(nèi)的地理實(shí)體位置與相應(yīng)的屬性信息數(shù)據(jù)[5]。

2.2 自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

在開(kāi)展灌區(qū)管理工作時(shí),要想更好的開(kāi)展信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作,需要將自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用到其中,該系統(tǒng)主要涉及到了水量測(cè)量與閘門(mén)控制兩部分內(nèi)容。首先,對(duì)于水量測(cè)量而言,主要是以自動(dòng)化的方式對(duì)灌區(qū)當(dāng)中的水量進(jìn)行測(cè)量,可以保障水量測(cè)量精準(zhǔn)性,同時(shí)也有利于提升工作效率,在灌區(qū)管理工作中,實(shí)現(xiàn)水資源的有效調(diào)度與使用目標(biāo)提供非常重要的參考依據(jù)。其次,在水費(fèi)收取中,水量測(cè)量結(jié)果也是一項(xiàng)非常重要的標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)對(duì)水量開(kāi)發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)與使用,有利于促進(jìn)水價(jià)改革,同時(shí)在農(nóng)業(yè)用水方面也發(fā)揮著非常重要的作用。在對(duì)水量測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行使用的過(guò)程中,可以采取直接或者是間接等兩種不同的測(cè)量方法,當(dāng)采取直接測(cè)量的方式時(shí),主要是通過(guò)流速儀對(duì)水流的流速進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。當(dāng)采取間接測(cè)量的方式時(shí),主要是圍繞水位與流量之間的關(guān)系曲線,在此基礎(chǔ)上開(kāi)展相應(yīng)的計(jì)算工作,在明確水位數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,分析出實(shí)際的水流量。對(duì)于閘門(mén)控制系統(tǒng)而言,可以對(duì)整個(gè)灌區(qū)內(nèi)的閘門(mén)自動(dòng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制,在整個(gè)系統(tǒng)中,主要涉及到了中心站與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控站兩個(gè)部分,通過(guò)使用遠(yuǎn)程終端實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),可以對(duì)灌區(qū)內(nèi)的供水量準(zhǔn)確獲取,同時(shí),在調(diào)度系統(tǒng)的作用下,還能實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門(mén)開(kāi)發(fā)的合理控制。

2.3 信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用

1)將信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)應(yīng)用于灌區(qū)管理中,還體現(xiàn)在了灌區(qū)信息管理系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用兩個(gè)方面,主要涉及到了水費(fèi)征收、水務(wù)公開(kāi)以及決策支持等系統(tǒng)。首先,對(duì)于水費(fèi)征收系統(tǒng)而言,可以對(duì)用戶實(shí)際產(chǎn)生的水費(fèi)以及費(fèi)用繳納等情況進(jìn)行管理,通過(guò)這種方式可以提升水費(fèi)數(shù)據(jù)以及票據(jù)處理結(jié)果準(zhǔn)確性,同時(shí)在水費(fèi)征收過(guò)程中,也能對(duì)其中存在的問(wèn)題合理解決。

2)對(duì)于水務(wù)公開(kāi)系統(tǒng)而言,主要是實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的充分利用,在此基礎(chǔ)上對(duì)各類水務(wù)信息進(jìn)行公開(kāi)處理,這樣灌區(qū)內(nèi)的居民通過(guò)使用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),可以及時(shí)查看相應(yīng)的水費(fèi)信息,有利于對(duì)整個(gè)水費(fèi)征收過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督與管理,保證整個(gè)工作在實(shí)施過(guò)程中可以滿足一定的透明性。

3)在對(duì)決策支撐系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中,主要是將灌區(qū)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)作為基礎(chǔ)條件,在此基礎(chǔ)上制定出合理的用水計(jì)劃方案,為用水計(jì)劃、水量調(diào)配等提供非常重要的數(shù)據(jù)支撐。在對(duì)最終的水量明確之后,需要及時(shí)上報(bào)給調(diào)度中心,然后由調(diào)度中心將近期的水文預(yù)報(bào)作為參考標(biāo)準(zhǔn),然后明確每個(gè)渠道流量的分配方案。

3 建設(shè)功能與傳輸方式

3.1 建設(shè)功能

為了能在更大程度上提升灌區(qū)管理工作質(zhì)量,同時(shí)減少水資源使用,實(shí)現(xiàn)合理用水,使有限的水資源能夠得到充分利用,那么在灌區(qū)應(yīng)該構(gòu)建以基礎(chǔ)水利數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),其中上層應(yīng)用軟件主要是指為管理服務(wù)的灌區(qū)量水自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。因?yàn)樵谡麄€(gè)系統(tǒng)中涉及到了非常多的內(nèi)容,并且在功能方面具有非常明顯的差異,結(jié)合不同的功能作用,將系統(tǒng)一共劃分為8個(gè)不同的子系統(tǒng),然后在上層合理融合建設(shè)。通過(guò)這種方式可以防止系統(tǒng)建設(shè)受到地理環(huán)境或者是其他等外界因素的影響,保證在管理工作上可以滿足一定的統(tǒng)一性,達(dá)到分布實(shí)施的重要目的[6]。

3.2 傳輸采集方式

水位采集子系統(tǒng)的渠道獨(dú)立水位點(diǎn)水位采集,主要使用到了RTU、傳感器以及通信模塊結(jié)構(gòu)等,閘控站的渠道水位點(diǎn)水位采集使用了監(jiān)控閘門(mén)的PLC采集,閘門(mén)監(jiān)控子系統(tǒng)主要使用到了PLC、閘位傳感器結(jié)構(gòu)。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)所收集到的相關(guān)數(shù)據(jù),主要是利用傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),然后傳輸?shù)较鄳?yīng)的監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。結(jié)合目前的實(shí)際情況來(lái)看,因?yàn)樵诠鄥^(qū)通常不存在業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件,可以將開(kāi)發(fā)應(yīng)用子系統(tǒng)劃分為綜合數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)、基于GIS的水資源調(diào)度子系統(tǒng)、網(wǎng)上辦公子系統(tǒng)、水費(fèi)計(jì)收子系統(tǒng)等。對(duì)于采集與控制軟件而言,主要是將C/S結(jié)構(gòu)作為核心。

4 灌區(qū)管理中加強(qiáng)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的相關(guān)策略

4.1 統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)與技術(shù)研究

1)基于新形勢(shì)發(fā)展背景下,信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)在灌區(qū)管理工作中實(shí)現(xiàn)了非常廣泛的應(yīng)用,并且受到了政府部門(mén)的高度重視,在此基礎(chǔ)上做出了統(tǒng)一性的規(guī)劃與管理工作,在對(duì)灌區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r全面了解的基礎(chǔ)上,對(duì)現(xiàn)有的信息化技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與完善,同時(shí)對(duì)整個(gè)發(fā)展規(guī)劃做出合理調(diào)整,從而有效制定信息數(shù)據(jù)與接口統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn),保證處于統(tǒng)一信息化平臺(tái)中的各類軟件與產(chǎn)品,都能實(shí)現(xiàn)有效連接,同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息方面的有效共享。

2)灌區(qū)在實(shí)際的運(yùn)用階段中,因?yàn)樯婕暗降臄?shù)據(jù)信息比較多,在類型上都具有一定的相似性,所以,需要對(duì)數(shù)據(jù)的分類與定義進(jìn)行統(tǒng)一化的管理,加強(qiáng)對(duì)內(nèi)容與結(jié)構(gòu)的規(guī)范工作。

3)應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)相應(yīng)的研究工作,構(gòu)建出能滿足現(xiàn)代灌區(qū)使用的信息標(biāo)準(zhǔn)介入模塊,保證在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用時(shí),可以實(shí)現(xiàn)多方面的有效連接,在根本上保障灌區(qū)信息化建設(shè)工作可以實(shí)現(xiàn)順利開(kāi)展,同時(shí)在更大程度上提升灌區(qū)信息化建設(shè)發(fā)展水平。

4.2 加強(qiáng)資金投入

在灌區(qū)管理工作中,加強(qiáng)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作對(duì)于資金方面也有著一定的要求,因此,需要政府部門(mén)加強(qiáng)資金方面的投入力度,特別在面對(duì)大型的灌區(qū)時(shí),對(duì)于信息化建設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的各項(xiàng)費(fèi)用,需要由中央以及地方政府共同承擔(dān)。在這一過(guò)程中需要引起注意的是,對(duì)于整個(gè)灌區(qū)管理中所產(chǎn)生的費(fèi)用,其實(shí)信息化建設(shè)所產(chǎn)生的費(fèi)用占據(jù)比例比較小,大部分費(fèi)用重要集中在了后期運(yùn)營(yíng)以及維護(hù)階段中,由此可以看出,在加強(qiáng)地方政府投入力度的基礎(chǔ)上,將工程運(yùn)行的管理與維護(hù)經(jīng)費(fèi)等進(jìn)行合理調(diào)整,從而促進(jìn)灌區(qū)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)更加快速的發(fā)展。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述,現(xiàn)如今,基于現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下,信息技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中實(shí)現(xiàn)了非常廣泛的應(yīng)用,對(duì)于提升工作效率和質(zhì)量有著非常重要的作用。目前,中國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升,而灌區(qū)作為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中非常重要的組成部分,也應(yīng)對(duì)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作引起高度重視。在開(kāi)展信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),可以將三維GIS技術(shù)、自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)以及信息管理系統(tǒng)等應(yīng)用到其中,對(duì)于當(dāng)?shù)卣块T(mén)而言,應(yīng)該加強(qiáng)資金方面的投入,為灌區(qū)信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作開(kāi)展提供重要的基礎(chǔ)條件,進(jìn)一步加強(qiáng)全面發(fā)展統(tǒng)籌規(guī)劃與相關(guān)技術(shù)的研究工作,使灌區(qū)管理信息化建設(shè)在未來(lái)實(shí)現(xiàn)更加長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定的發(fā)展。