水利大数据助力智慧水利 华北水利水电大学 陆桂明 2020年1月 目录 一 二智慧水利现状 三智慧水利技术路线 四水利大数据平台 1水是人类生存的基础 人类自古逐水而居，国家的诞生某种程度都是因为各大部落需 要联合起来共同面对旱涝灾害、合理分配和利用水资源。 我国是治水大国，兴水利、除水害，事关人类生存、社会进步， 历来是治国安邦的大事。我国自古就有大禹治水、李冰修建都江堰、 隋炀帝开凿大运河等治水、兴修水利设施历史故事。 习近平总书记多次强调“绿水青山就是金山银山”，特别是就 保障水安全发表重要论述，明确提出“节水优先、空间均衡、系统 治理、两手发力”的新时期水利工作方针。 水 是生命之源、生产之要、生态之基。 智慧水利背景 1水利行业的发展及变化 水利部部长鄂竟平：我国治水的主要矛盾已发生深刻 变化，从改变自然、征服自然为主转向调整人的行为、纠 正人的错误行为为主。 治水的工作重点也要随之改变，就是要转变为水利工 程补短板、水利行业强监管。 大兴土木搞工程建设的时代正在过去，水利行业由 “工程水利”向“智慧水利、民生水利、生态水利、水利 服务”方向发展，其中水利信息化是重要引擎和关键动力。 智慧水利背景 1智慧水利的内涵 智慧水利：不是一个产品，更不是一种技术，智慧水利涉及理论框架、政策、资金、人才、 技术、商业模式和各业务系统的全面创新，是一项复杂的巨系统工程。 智慧水利由智慧地球、智慧城市引申而来，以水利信息化服务为核心，为水资源、防汛 抗旱、水土保持、水务一体化管理等水利现代化业务，提供全方位的监测、传输、存储、分 析、预警、智能应用等系统服务。 智慧水利构成：水利物联网、水利云、各业务应用系统、水利大数据、水利算法模型、人 工智能、深度学习等组成。能够迅速正确的感知、记忆、理解、计算、分析、判断、解决各 种复杂水利问题的高级综合能力。 智慧水利建设是党中央、国务院赋予水利部门的重要职责，做好水利信息化建设，对推进 传统水利向现代水利转变、提升水利系统应急处置能力和社会管理水平具有重要意义。 智慧水利背景 1智智慧水利发展历程 慧水利背景 目录 一智慧水利背景 二 三智慧水利技术路线 四水利大数据平台 2智慧水利建设现状 记 绝大部分地区并未真正开展智慧水利建设！ 而是在传统水利信息化的基础上理论延伸！ 智慧水利现状 2智 慧水利现状 建设难题 智慧水利面临难题 筹建自主权弱 水利发展因地制宜，需要一定 的自主权 发展不均衡 水利需求虽然相通，但受制于客 观因素，发展严重不均衡 建设周期长 传统模式从项目立项到审批到招 投标到实施，周期漫长 数据价值挖掘 数据孤岛严重 九龙治水 泄密安全 建设失控 存储能力能够应付数据不断增 长，但数据价值没得到体现 分散着大量数据孤岛 涉水数据相关环节众多，多头管 理，集合困难 涉水数据要保证高安全性 中标单位的建设能力和运维能力具 有不确定性 2水利信息化建设滞后原因分析 智慧水利和大数据建设是一个系统性工程，持续投入较大，传统政府采购很难驱动，在水利工程中资金占比较小。 资金问题 水利属于粗放型传统行业，行业比较封闭，技术决策比重大，新技术很难被及时采用，同时关键技术储 备不足，缺乏既懂水利，又懂大数据的复合人才。 行业封闭，技术储备不足 理念落后，大部分地方对智慧水利及大数据了解不深入，对政策理解不透，领导重视程度不够，导致驱动力不足。 政策问题 水利工程较大，设计实施周期比较长，信息化技术更新快，但比重小，不愿做重大变更，一直落后3-5年。 系统设计更新不及时 商业模式不明显，高投入、低产出甚至无产出。传统的产业发展方式难以支撑智慧水利这种涉及多部门、多行业、 多数据维度、多关键技术的复杂生态，商业模式及建设思路急需转型。 商业模式/生态体系 智慧水利现状 2需要考虑 数据来源跨越多个部门，如何整合，如何共享？ 用户涵盖各级职能部门，需求如何统一？ 如何更好的发动公众参与？ 业务管理流程能通用吗？ 事件管理流程能闭环吗？ 考核机制妥当吗？ 需求不清楚，不断变化中，如何设计？ 有没有结合当地的实际的工作机制？ 盲目照搬存在弊端 智慧水利建设需要充分考虑国情、 水情、社情，做到既要兼顾顶层设 计、又可实施落地。 智慧水利现状 2 具体表现在： l更高效安全的水利信息处理和资源能力。 l更科学的水利监测、预警、分析、预测和能力。 l更高水平的水利设施远距离控制和智能化能力。 l更协调的水利业务跨部门、多层级、异地点能力。 智慧水利何去何从 智慧水利现状 目录 一智慧水利背景 二智慧水利现状 三 四水利大数据平台 3智整体架构 慧水利技术路线 3水利大数据是智慧水利大脑 水调 网 水联网 水基 网 实体网络：水流 管理网络：业务流 信息网络：信息流 中枢系 统 传递系统 硬件系 统 一般系统 人体系统 智慧水利技术路线 水质监测 雨量监测 水位监测 流量监测 视频监视 大坝安全监测 闸门远程测控 泵站运行监测 山洪灾害监测 取水口监测 智慧水利物联感知集水文自动测报、大坝监测、闸泵远程测控、水资源取用水 监测、水土保持监测、智能微喷灌、视频监控于一体，通过自动化感知手段采 集基础水文、工情等信息，结合网络传输，实现数据信息的自动采集、传输、 处理、存储及应用，为智慧水利提供强大的物联网技术支撑 水土保持监测 物联感知