智慧城市-智慧農(nóng)業(yè)-智慧水利實踐及未來展望

智慧水利實踐及未來展望融合創(chuàng)新共享治理行業(yè)延伸重要組成是“智慧地球”、“智慧城市”理念的行業(yè)延伸是“智慧地球”、“智慧城市”建設(shè)的重要組成部分之一行業(yè)延伸重要組成智慧水利是經(jīng)濟社會發(fā)展的必然產(chǎn)物。智慧水利的理解字面含義——拆分為智慧和水利智慧——定義新華字典：指人辨析判斷和發(fā)明創(chuàng)造的能力；百度百科：生物所具有的基于神經(jīng)器官（物質(zhì)基礎(chǔ)）一種高級的綜合能力，包含：感知、知識、記憶、理解、聯(lián)想、情感、邏輯、辨別、計算、分析、判斷、文化、中庸、包容、決定等多種能力。廣義理解水利——定義新華字典：對水力資源的開發(fā)和防止水災(zāi)；百度百科：指江河、湖泊等地表水和地下水經(jīng)控制、開發(fā)，直接應(yīng)用于防洪、灌溉、發(fā)電、給水、航運、養(yǎng)殖等方面的事業(yè)。智慧水利現(xiàn)階段尚無明確的定義智慧水利的理解凡是能夠與當(dāng)前經(jīng)濟社會下的科學(xué)技術(shù)相匹配，代表當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平的治理思路、建設(shè)方案、管理手段等均為智慧水利。從廣義上來看，當(dāng)年的都江堰、坎兒井、大運河、鄭國渠等均可看做是當(dāng)時歷史時期下的智慧水利都江堰坎兒井大運河鄭國渠智慧水利現(xiàn)階段尚無明確的定義智慧水利的理解廣義理解指與目前的智慧地球、智慧城市相匹配的，建立在信息技術(shù)手段上的智慧水利。借鑒智慧地球、智慧城市等的定義，可以從技術(shù)角度將當(dāng)前狹義理解下的智慧水利做如下定義：定義：以水利設(shè)施設(shè)備和設(shè)置在其上的傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，以及海量存儲器、多媒體設(shè)備、計算機集群等實體信息設(shè)備為基礎(chǔ)，以水利專網(wǎng)、衛(wèi)星通訊網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)等現(xiàn)代通信設(shè)施和技術(shù)為紐帶，運用遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理、虛擬現(xiàn)實、實景增強、仿真模擬、智能分析，以及云計算等技術(shù)建立起來的對水利對象及水利活動進行透徹感知、全面互聯(lián)、智能應(yīng)用、泛在服務(wù)，促進水治理體系和治理能力現(xiàn)代化的新理念和新模式。是“智慧地球”概念的衍生，是“智慧城市”概念的拓展，是“數(shù)字水利”概念的提升。內(nèi)涵：利用先進的信息技術(shù)，實現(xiàn)水利設(shè)施的智慧化管理和運行，進而為社會公眾創(chuàng)造更美好的生活，促進人水的和諧、水利的可持續(xù)發(fā)展。結(jié)合智慧水利的提出和內(nèi)涵，智慧水利可視為當(dāng)前水利信息化發(fā)展的必經(jīng)階段與必然產(chǎn)物，是今后一段時期實現(xiàn)水利信息化的重要保證。智慧水利的理解狹義理解業(yè)務(wù)需求層面技術(shù)發(fā)展層面“看水”的基本工具“治水”的非工程措施“管水”的現(xiàn)代化手段“興水”的科學(xué)支撐數(shù)字化——體力解放水利監(jiān)測、工程控制自動化智能化——腦力解放統(tǒng)計查詢、專業(yè)分析軟件化智慧化——智力解放水利管理、指揮決策服務(wù)化感智監(jiān)控專家分析管理決策智慧水利的理解匯報目錄發(fā)展背景01實踐歷程02經(jīng)驗總結(jié)03未來展望04第一部分治水理念的轉(zhuǎn)變發(fā)展背景國家政策的推動創(chuàng)新使命的驅(qū)動新興技術(shù)的普及1、治水理念的轉(zhuǎn)變工程水利資源水利生態(tài)水利安全性需求經(jīng)濟性需求舒適性需求水資源水生態(tài)水環(huán)境水災(zāi)害統(tǒng)籌治理“單一水問題治理”向“多目標(biāo)治水體系”轉(zhuǎn)變節(jié)水優(yōu)先、空間均衡系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力邁入新時代水利現(xiàn)代化建設(shè)階段加快推進新時代水利現(xiàn)代化2018年水利部印發(fā)《加快推進新時代水利現(xiàn)代化的指導(dǎo)意見》（水規(guī)計[2018]39號），提出要全方位推進智慧水利建設(shè)，把智慧水利建設(shè)作為促進水利現(xiàn)代化建設(shè)的著力點和突破口。——創(chuàng)新水利管理模式的重要契機，推動智慧社會建設(shè)的重要實踐，滿足人民對美好生活需要的重要手段。建設(shè)全要素動態(tài)感知的水利監(jiān)測體系。建設(shè)高速泛在的水利信息網(wǎng)絡(luò)。建設(shè)高度集成的水利大數(shù)據(jù)中心。加強信息安全管理和信息災(zāi)備系統(tǒng)建設(shè)。新建水利工程要把智慧水利建設(shè)內(nèi)容納入設(shè)計方案和投資概算，同步實施，同步發(fā)揮效益。已建水利工程要加快智慧化升級改造，大幅提升水利智慧化管理和服務(wù)水平?；ヂ?lián)網(wǎng)+網(wǎng)絡(luò)強國2、國家政策的推動能模擬人腦自我學(xué)習(xí)的全新領(lǐng)域無限的虛擬平臺提供服務(wù)模式整合成巨大數(shù)據(jù)平臺應(yīng)用建立突破時空限制雙向通信將互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展至物體與物體之間的聯(lián)結(jié)AI人工智能云計算物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)移動互聯(lián)網(wǎng)新興技術(shù)的普及驅(qū)動水利行業(yè)進入“智慧水利”時代智慧水利是互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)發(fā)展時代背景下的必經(jīng)階段與必然產(chǎn)物。3、新興技術(shù)的普及大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新是智慧水利發(fā)展的動力源泉——“讓我創(chuàng)新”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獎?chuàng)新”《關(guān)于強化實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略進一步推進大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新深入發(fā)展的意見》（國發(fā)〔2017〕37號）4、創(chuàng)新使命的驅(qū)動重點突破科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的制度障礙保護知識產(chǎn)權(quán)活躍技術(shù)交易共享創(chuàng)新資源加速科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化。建設(shè)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新平臺，培育創(chuàng)新人才隊伍轉(zhuǎn)變管理方式，提高服務(wù)效率改變生產(chǎn)模式，加快發(fā)展轉(zhuǎn)型地方政府水利行業(yè)水利企業(yè)高校院所培養(yǎng)復(fù)合型人才，推動科研成果轉(zhuǎn)化

“科技創(chuàng)新”政府文件的出臺，為智慧水利發(fā)展?fàn)I造了良好的創(chuàng)新環(huán)境。第二部分團隊印象實踐歷程生產(chǎn)實踐典型案例20092012成立水利模型研發(fā)組，核心技術(shù)支撐水利信息化水利信息化、自動化產(chǎn)品化戰(zhàn)略初步完成創(chuàng)業(yè)階段成長階段成熟階段團隊印象2006成立XX水利信息科技有限公司2015項目涉及全國市場專業(yè)隊伍技術(shù)鏈條日趨完善發(fā)展階段至今成立智慧水利研究院承擔(dān)大型水利水利信息化項目運作“濱海城市洪澇風(fēng)險動態(tài)預(yù)判與智能跟蹤關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目獲水利部大禹水利科學(xué)技術(shù)獎懂行業(yè)：深耕水利信息化行業(yè)10余年，業(yè)務(wù)體系全覆蓋，市場涉及全國80%省份、案例總數(shù)1000余項擅謀劃：策劃、咨詢遍布全國多個省市智慧水利頂層設(shè)計有團隊：渠道-咨詢-研發(fā)-實施-運維，全過程鏈服務(wù)能創(chuàng)新：國家水利最高科技創(chuàng)新獎&從智慧水利建設(shè)需求角度看，目前的水利科技創(chuàng)新體系存在一定局限性，沒有形成協(xié)同創(chuàng)新閉環(huán)，阻礙了智慧水利產(chǎn)業(yè)發(fā)展。①協(xié)作主體層面，現(xiàn)有的大部分“產(chǎn)學(xué)研”協(xié)同創(chuàng)新體系通常是由企業(yè)牽頭，部分技術(shù)攻關(guān)委托高校和科研院所完成；在此過程中政府服務(wù)引導(dǎo)、用戶需求牽引不足。②協(xié)作深度層面，企業(yè)作為協(xié)同創(chuàng)新的組織者，技術(shù)攻關(guān)往往源于生產(chǎn)項目的零星技術(shù)需求，不成體系；高校、科研機構(gòu)較為被動地應(yīng)對，難以達到復(fù)合型人才培養(yǎng)、完整技術(shù)鏈的培育目標(biāo)。產(chǎn)學(xué)研政用發(fā)展模式——“政產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新用政產(chǎn)學(xué)研為突破現(xiàn)狀創(chuàng)新體系局限性，促進智慧水利建設(shè)，需納入全社會主體。我院已率先主動融入“政產(chǎn)學(xué)研用”五位一體的協(xié)同創(chuàng)新模式。政府服務(wù)社會，實現(xiàn)人民對美好生活的向往，由管理角色向服務(wù)角色轉(zhuǎn)變。高等院校豐富創(chuàng)新實踐，培養(yǎng)復(fù)合型人才?？蒲袡C構(gòu)借鑒其他行業(yè)成熟的研發(fā)經(jīng)驗，多專業(yè)融合，全技術(shù)鏈成體系研發(fā)。全涉水領(lǐng)域用戶建設(shè)、管理、決策、咨詢等多個層面用戶參與創(chuàng)新需求。產(chǎn)業(yè)整合區(qū)域產(chǎn)業(yè)資源，協(xié)同創(chuàng)新，業(yè)務(wù)分層。發(fā)展模式——“政產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新用政產(chǎn)學(xué)研服務(wù)、培育人才輸送提出技術(shù)需求服務(wù)經(jīng)濟社會提供產(chǎn)品服務(wù)成果轉(zhuǎn)化發(fā)展模式——“政產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新用政產(chǎn)學(xué)研XX市政府引導(dǎo)和培育智慧水利產(chǎn)業(yè)發(fā)展；建設(shè)智慧水利，保障經(jīng)濟社會發(fā)展，實現(xiàn)人民對美好生活的向往弘泰水利、華為等企業(yè)，緊跟互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展方向，實現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，聯(lián)合打造智慧水利產(chǎn)業(yè)鏈。提供科研資源的強有力支撐，同時依托河海大學(xué)優(yōu)勢學(xué)科培養(yǎng)智慧水利領(lǐng)域復(fù)合型人才借鑒華為研究院、阿里達摩院等科研模式，XX市院打造多專業(yè)融合的智慧水利產(chǎn)品研發(fā)團隊，支撐研究院的科研工作。用戶惠及水利、城管、海洋等涉水領(lǐng)域相關(guān)人員，包括決策、管理、技術(shù)人員等典型案例—河海大學(xué)智慧水利研究院(XX市)XX大學(xué)智慧水利研究院(XX市)的典型產(chǎn)出以XX市水利局（用）的數(shù)據(jù)服務(wù)需求為牽引，在XX市政府（政）場地和資金支持下，河海大學(xué)（學(xué)）復(fù)合型人才隊伍借助XX市院（研）智慧水利研發(fā)經(jīng)驗，依托華為（產(chǎn)）大數(shù)據(jù)架構(gòu)，研究院已成功研發(fā)“智慧水利能力中心”平臺級產(chǎn)品，該產(chǎn)品是智慧水利建設(shè)的基石。基于該產(chǎn)品，我院形成了智慧水利的產(chǎn)品系列。典型案例—河海大學(xué)智慧水利研究院(XX市)

汛邦服務(wù)云平臺防汛抗旱綜合指揮平臺防汛信息監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)防汛物資管理系統(tǒng)防汛決策指揮系統(tǒng)洪水風(fēng)險圖編制管理系統(tǒng)山區(qū)洪水風(fēng)險分析系統(tǒng)城市洪澇預(yù)報預(yù)警平臺汛情發(fā)布系統(tǒng)視頻監(jiān)控云平臺智慧防汛APP……防汛減災(zāi)工程集中控制中心水庫現(xiàn)代化綜合管理平臺市級水利工程標(biāo)準(zhǔn)化運行管理平臺單點水利工程標(biāo)準(zhǔn)化運行管理平臺水利工程移動巡查防汛APP水利工程視頻監(jiān)控平臺……水利工程管理河長制產(chǎn)品系列—河長通APP河長制產(chǎn)品系列—河長制信息管理系統(tǒng)河長制產(chǎn)品系列—河道通微信公眾號河長制產(chǎn)品系列—數(shù)據(jù)大屏河湖健康診斷與智能管理系統(tǒng)河湖水域監(jiān)控系統(tǒng)河道淤積監(jiān)測及清淤管理系統(tǒng)河道采砂管理系統(tǒng)河道水政檢查執(zhí)法……河湖監(jiān)管多水源聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)水資源承載能力監(jiān)測和評價系統(tǒng)水資源“三條紅線”綜合監(jiān)管系統(tǒng)水資源優(yōu)化配置決策支持系統(tǒng)水資源業(yè)務(wù)綜合管理系統(tǒng)水資源應(yīng)急調(diào)度決策支持系統(tǒng)旱情預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)……水資源與水生態(tài)管理農(nóng)村飲用水安全管理系統(tǒng)農(nóng)田水利管理系統(tǒng)智慧灌溉系統(tǒng)灌區(qū)信息化管理系統(tǒng)……農(nóng)水管理基礎(chǔ)平臺：智慧水利物聯(lián)網(wǎng)平臺智慧水利能力中心政務(wù)信息公開微信公眾服務(wù)政務(wù)形象交互服務(wù)系統(tǒng)……公共服務(wù)水政監(jiān)察綜合管理系統(tǒng)電子政務(wù)系統(tǒng)水行政許可信息管理系統(tǒng)水文資料整編及分析應(yīng)用系統(tǒng)水利工程電子招標(biāo)投標(biāo)評標(biāo)系統(tǒng)檔案信息管理系統(tǒng)水利工程規(guī)劃計劃及建設(shè)信息管理系統(tǒng)……水行政事務(wù)管理2個平臺+7類產(chǎn)品+12年深耕+近1000個項目應(yīng)用智慧水利生產(chǎn)實踐防汛減災(zāi)系列1+6氣象防汛應(yīng)用服務(wù)平臺山洪預(yù)報預(yù)警平臺水庫綜合管理平臺城市洪澇預(yù)報預(yù)警平臺防汛綜合指揮平臺工程集控中心數(shù)據(jù)支撐決策支撐指令下達&&智慧水利物聯(lián)網(wǎng)平臺&智慧水利能力中心典型案例專家平臺行政平臺執(zhí)行平臺支撐平臺感知設(shè)備智慧水利物聯(lián)網(wǎng)平臺NB-IoT協(xié)議多協(xié)議智能解析MQTT協(xié)議ModbusTCP協(xié)議TCP協(xié)議（水文通訊規(guī)約、私有協(xié)議）數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)庫通用數(shù)據(jù)處理公式處理機制腳本機制設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控直觀設(shè)備管理告警管理底層數(shù)據(jù)查詢分析統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理與發(fā)布豐富的數(shù)據(jù)服務(wù)可配置的數(shù)據(jù)分發(fā)入庫健康檢查智能化視頻監(jiān)控雨量監(jiān)測流量監(jiān)測閘泵測控山洪監(jiān)測管網(wǎng)監(jiān)測智慧水利能力中心防汛減災(zāi)專題應(yīng)用水資源管理專題應(yīng)用水利工程專題應(yīng)用……水務(wù)水行政專題應(yīng)用智慧水利物聯(lián)網(wǎng)平臺典型案例協(xié)議解析通用化參數(shù)調(diào)節(jié)動態(tài)化鏈路切換自動化遙測終端機（RTU）遙測終端配置系統(tǒng)HT-2210智能噴滴灌控制器YQH-51智能噴滴灌控制系統(tǒng)HT-2310測控柜體HT.KMD-C51閘門測控單元HT.KMD-L51數(shù)據(jù)資產(chǎn)化根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫，匯聚相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，形成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)。服務(wù)價值化構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的數(shù)據(jù)查詢與水利專業(yè)計算API庫，支撐智慧水利上層應(yīng)用，滿足業(yè)務(wù)需求，實現(xiàn)業(yè)務(wù)價值。管控可視化構(gòu)建全鏈路的技術(shù)、行為管理監(jiān)控平臺，洞察業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行狀態(tài)，實現(xiàn)管控可視。水利數(shù)據(jù)管家智慧服務(wù)引擎智慧水利能力中心典型案例智慧水利(水務(wù))能力中心面向水利(水務(wù))行業(yè)提供專業(yè)的數(shù)據(jù)匯集、處理與應(yīng)用服務(wù)，是數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用的基礎(chǔ)性平臺，是防汛減災(zāi)、水資源、工程管理等業(yè)務(wù)應(yīng)用的重要基石。智慧水利能力中心—界面展示全面掌握數(shù)據(jù)資產(chǎn)智慧水利能力中心—界面展示數(shù)據(jù)源連接狀態(tài)實時監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)狀態(tài)實時監(jiān)控（以山洪預(yù)報預(yù)警平臺為例）智慧水利能力中心—界面展示平臺概述:與上海市氣象科學(xué)研究所（國際頂尖）緊密合作，根據(jù)多源、多尺度氣象數(shù)值預(yù)報成果，采用大數(shù)據(jù)、云計算等方法，智能分析防汛關(guān)注對象未來降雨信息，科學(xué)支撐防汛決策、著力推進水利與氣象的深度融合。主要功能：實時臺風(fēng)信息查詢相似臺風(fēng)智能篩選未來降雨快速分析分析簡報一鍵生成數(shù)據(jù)大屏個性展示1氣象防汛應(yīng)用服務(wù)云平臺典型案例平臺概述:圍繞城市防汛工作的特點，通過構(gòu)建城市洪澇計算及風(fēng)險分析數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)城市洪澇實時預(yù)警和動態(tài)預(yù)報，并對洪水影響在線分析進行直觀展示，滿足流域、城市等不同用戶的防汛減災(zāi)決策應(yīng)用需求，并可服務(wù)于城市規(guī)劃、保險理賠評估等。洪澇災(zāi)害實時預(yù)警洪澇風(fēng)險動態(tài)預(yù)報洪水影響在線分析洪澇分析簡報一鍵生成主要功能:2城市洪澇預(yù)報預(yù)警平臺典型案例淹沒范圍及水深代表點預(yù)報水位平臺概述:為應(yīng)對山洪災(zāi)害突發(fā)性強、地點分散、風(fēng)險管控難度大的特點，采用短歷時氣象降雨預(yù)報數(shù)據(jù)驅(qū)動、基于實時土壤下墊面狀態(tài)的動態(tài)預(yù)警指標(biāo)分析等技術(shù)，研發(fā)了新一代山洪災(zāi)害預(yù)報預(yù)警平臺，實現(xiàn)了監(jiān)測預(yù)警向預(yù)報預(yù)警的轉(zhuǎn)變。降雨跟蹤——“貼身式”降雨信息跟蹤山洪預(yù)警——“分鐘級”山洪預(yù)警分析數(shù)據(jù)大屏——“全方位”山洪形勢掌控分析簡報——“定制化”分析簡報生成主要功能:3山洪預(yù)報預(yù)警平臺典型案例平臺概述:服務(wù)于省、市、區(qū)縣三級防汛抗旱指揮部門，提供氣象、水雨情、水利工程運行監(jiān)控、視頻監(jiān)控等實時汛情信息在線監(jiān)控，同時提供科學(xué)調(diào)度決策服務(wù)和人員物資的高效合理調(diào)配，全面實現(xiàn)防汛信息匯聚、及時預(yù)警、科學(xué)決策和高效調(diào)度。實時汛情監(jiān)測形勢預(yù)測分析精準(zhǔn)預(yù)報輔助決策指揮調(diào)度公眾服務(wù)主要功能:典型案例4防汛綜合指揮平臺平臺概述:為水庫管理單位提供單點水庫運行管理平臺（PC端和移動端）、省市縣多級水庫網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管平臺兩大體系，實現(xiàn)水庫安全運行的數(shù)字化、精細化，調(diào)度決策的科學(xué)化、智能化，日常辦公的流程化、定量化，管理聯(lián)動的統(tǒng)一化、高效化。工程信息管理安全運行應(yīng)急調(diào)度行政辦公上下級聯(lián)動5水庫綜合管理平臺主要功能:典型案例平臺概述:對區(qū)域（流域）內(nèi)多個堤防、海塘、水閘、泵站等水利工程，實現(xiàn)工程群的集中監(jiān)視、集中控制、集中調(diào)度、集中管理，優(yōu)化基層工程管理結(jié)構(gòu)，提升工程運行管理效率，發(fā)揮工程群綜合效益。契合《加快推進新時代水利現(xiàn)代化的指導(dǎo)意見》中創(chuàng)新水利工程管理方式，探索”以大帶小、小小聯(lián)合“的水利工程集中管理的要求。集中監(jiān)視集中控制集中調(diào)度集中管理6工程集控中心主要功能:典型案例第三部分政府支持智慧水利經(jīng)驗總結(jié)分層建設(shè)注重運維技術(shù)保障智慧水利建設(shè)需要政府強有力的支持——統(tǒng)籌謀劃，規(guī)劃先行，資金保障以XX市為例：XX市作為市級單元，智慧水利投入逐年增長《XX市水利現(xiàn)代化規(guī)劃》規(guī)劃2011-2015年智慧水利投資3.0億元《XX市智慧水利建設(shè)“十三五”專項規(guī)劃》規(guī)劃2016-2020年智慧水利總投資為7.0億元《XX市智慧水利建設(shè)方案》2019~2021年智慧水利總投資為12.6