智慧水利建設總體框架和內容

智慧水利發(fā)展思考1主要內容1主要內容智慧水利發(fā)展背景智慧水利發(fā)展背景234智慧水利內涵及基本特征 智慧水利總體框架下一步重點工作下一步重點工作一、智慧水利發(fā)展背景智慧城市發(fā)展已成為當今世界城市發(fā)展的歷史潮流，黨中央、國務院高度重視智慧城市建設，習近平總書記、李克強總理多次作出重要批示指示。?《國民經濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》提出要加強現代信息基礎設施建設，推進大數據和物聯網發(fā)展，建設智慧城市。?《國家信息化發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出要推進新型智慧城市建設行動。?國家發(fā)改委等八部委聯合印發(fā)《關于促進智慧城市健康發(fā)展的指導意見》明確指出，建設智慧城市，對加快工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農業(yè)現代化融合，提升城市可持續(xù)發(fā)展能力具有重要意義。?國家發(fā)展改革委、中央網信辦牽頭，會同國家標準委、教育部、工業(yè)和信息化部、水利部等25個相關部門成立了新型智慧城市建設部級協調工作組，共同加快推進新型智慧城市建設，水利部作為成員單位，重點負責推進智慧水利建設。一、智慧水利發(fā)展背景歐盟提出“歐洲美國美國要走“智慧增長、包韓國首爾、釜山等6韓國首爾、釜山等6個地區(qū)成為U-City示范區(qū)，致力于將市民與周圍環(huán)境運用無所不在的技術連接起來。道路，在數個城市部署了智慧城市試點。新加坡金融危機之后，美國提出“國家寬帶計劃”和“智慧地球”目標，奧巴馬政府將其視為“重塑國家競爭力”的新戰(zhàn)略。歐盟韓國2006年金融危機之后，美國提出“國家寬帶計劃”和“智慧地球”目標，奧巴馬政府將其視為“重塑國家競爭力”的新戰(zhàn)略。歐盟韓國2006年，新加坡提出“智慧國家、全球城市”，“智慧城市”的理念首次受到關注。型智慧城市”，50多個城市開展智慧城市試點。一、智慧水利發(fā)展背景智慧城市是通過新技術的應用智慧城市是通過新技術的應用，依靠市民、企業(yè)、政府的多方參與，實現城市資源配置的優(yōu)化，達到新的發(fā)展目標的一種有效模式定義：運用信息技術手段，感測、分析、整合城市運行核心系統(tǒng)的各項關鍵信息，從而對包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務、工商業(yè)活動在內的各種需求做出智能響應。內涵：利用先進的信息技術，實現城市智慧式管理和運行，進而為城市中的人創(chuàng)造更美好的生活，促進城市的和諧、可持續(xù)發(fā)展。智慧城市是信息時代城市科智慧城市是信息時代城市科學發(fā)展的嶄新目標，實現創(chuàng)新、宜居宜業(yè)和可持續(xù)發(fā)展，提升城市的競爭力和吸引力安全保障安全保障服務對象智慧城市應用智慧城市物理基礎社會公眾社會公眾政府企業(yè)出行服務教育文出行服務教育文智慧共智交境通源智慧共智交境通源能環(huán)利安廣播電視網絡物聯網無線寬帶網絡有線寬帶網絡廣播電視網絡物聯網無線寬帶網絡有線寬帶網絡云計算中心智慧城市信息基礎推進機制1）美國國家智慧水網（NATIONALSMARTWATERGRID?)IBM公司將智慧水網作為“智能地球”重要組成，并為提出了三個關鍵詞：自動化、交互性、智能化。智慧水網可精密感知水網狀態(tài)，實現氣象、市政等多部門信息的應用，并將感知、通信、控制及調度系統(tǒng)集成，傳感器和儀表可實時偵測到儲存水量和管道水量，并通過調度系統(tǒng)的優(yōu)化配置引導管道水流路徑。9一、智慧水利發(fā)展背景92）美國德州蒸散發(fā)網絡（EvaporationandTranspirationNet）該項目是美國德克薩斯州灌溉技術中心的一個項目，提供天氣數據、當前和平均蒸散發(fā)數據，收集網絡信息，并提供面向公眾的服務系統(tǒng)，為用戶提供灌溉建議，系統(tǒng)可根據作物生長情況、土壤墑情及當前蒸散發(fā)值等自動灌溉一、智慧水利發(fā)展背景3）以色列輸水系統(tǒng)（NationalWaterSupply）?覆蓋全國的供水網絡系統(tǒng)?多種水源統(tǒng)一配置與調度系統(tǒng)?國家嚴格管控水資源制度體系技術特點：u深埋地下u系統(tǒng)開放u系統(tǒng)可拓展u技術尖端u經濟合理1）無錫市感知太湖智慧水利試點主要是針對太湖水域保護建立的一套集藍藻湖泛、智能感知、打撈車船智能調度和信息綜合管理于一體的智慧水利物聯網系統(tǒng)。系統(tǒng)由藍藻湖泛傳感器、實時傳輸無線網絡節(jié)點設備、打撈和智能終端等新型設備組成。?防汛抗旱指揮智能決策系統(tǒng)?防汛抗旱指揮智能決策系統(tǒng)?水資源智能管理系統(tǒng)?水環(huán)境智能治理系統(tǒng)?智能感知?智能調度?智能管理1）無錫市感知太湖智慧水利試點建設內容建設內容2個平臺2個平臺（信息管理平臺、指揮調度平臺）4大支撐體系（信息采集體系、網絡傳輸體系、業(yè)務支撐體系、2）浙江臺州“智慧水務”試點公共服務體系公共服務體系水務公共服務、公共信息發(fā)布、水文化宣傳業(yè)務支撐體系防汛抗旱決策支持、水資源管理、水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測保護、水工程安全運行管理、城鄉(xiāng)供排水監(jiān)測調度網絡傳輸體系物聯網、計算機網絡、3G網、GPR衛(wèi)星網、軟硬件環(huán)境公共服數據采集體系水雨墑情、工情、水生態(tài)、水資源、供排水管網等監(jiān)測務體系）2）浙江臺州“智慧水務”試點臺州智慧水務預期成果----“六六六”一套全面準確的水務監(jiān)測體系、一套先進兼容的網絡傳輸體系一個云計算的數據處理六個構建中心、一套面向行業(yè)的管理支持體系一套面向公眾的服務支持體系、一個智慧水務的六個構建示范基地一個智慧水務運行服務中心、一個智慧水務研究機構一支裝備現代的基層服務隊伍、一個協同管理工作機制一套建設管理標準、一批創(chuàng)新轉型的涉水企業(yè)一口子資源共享協作、一攬子業(yè)務綜合管理一格子采集站網布局、一圖紙信息綜合展示一機子監(jiān)測全能服務、一竿子應急聯動響應水利信息化初步形成了水利業(yè)務應用、水利信息資源、水利信息化基礎設施、水利網絡安全、水利信息化保障環(huán)境五大體系。強化整合、促進協同，著重加強水利綜合決策，注重提升水利公共服務，建設協同智能的水利綜合應用體系，使水利管理從分散粗放向集約精細轉變、從被動響應向主動預警轉變、從經驗判斷向科學決策轉變。一、智慧水利發(fā)展背景水利信息化初步形成了水利業(yè)務應用、水利信息資源、水利信息化基礎設施、水利網絡安全、水利信息化保障環(huán)境五大體系。豐富信息源，強化數據整合，促進信序共享的水利信息資源體系，逐步形成多元化采集、主體化匯聚和知識化分析的大數據能力。一、智慧水利發(fā)展背景水利信息化初步形成了水利業(yè)務應用、水利信息資源、水利信息化基礎設施、水利網絡安全、水利信息化保障環(huán)境五大體系。推動智能感知，強化資源整合，深化虛擬技術應用，促進集約化利用，建設集約完善的水利信息化基礎設施體系，為水利業(yè)務應用提供完善的基礎支撐環(huán)境。一、智慧水利發(fā)展背景確保水確保水利信息系水利信息化初步形成了水利業(yè)務應用、水利信息資源、水利信息化基礎設施、水利網絡安全、水利信息化保障環(huán)境五大體系。依據國家網絡與信依據國家網絡與信息安全部署和水利業(yè)務需要，全面加強安全縱深防御、安全監(jiān)督管理和網絡安全應急響應恢復，建設安全可控的水利網絡安全體系，提高網絡安全保障水平，水利信息化初步形成了水利業(yè)務應用、水利信息資源、水利信息化基礎設施、水利網絡安全、水利信息化保障環(huán)境五大體系。據水利信息化發(fā)展據水利信息化發(fā)展需要，重點加強管理制度、標準規(guī)范、科技創(chuàng)新、運行維護等，建設優(yōu)化健全的水利信息化保障體系，保障水利信息化健康可持續(xù)發(fā)展，確保發(fā)揮水利信息系統(tǒng)應用效益。1主要內容1主要內容智慧水利發(fā)展背景智慧水利發(fā)展背景234 智慧水利內涵及基本特征 智慧水利總體框架下一步重點工作下一步重點工作二、智慧水利內涵及基本特征定義：應用云計算、物聯網、大數據、移動互聯網和人工智能等新一代信息技術，對水利對象及水利活動進行透徹感知、全面互聯、智能應用、泛在服務，促進水治理體系和治理能力現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“數字水利”概念的提升。內涵：利用先進的信息技術，實現水利設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。建設建設人水和諧美麗中國統(tǒng)籌規(guī)劃頂層設計務實推進科學有序政府引導市場參與標準先行確保安全點上信息到面上智慧：從點上信息收集、單個設施管理、線狀河流治理為主轉向以流域為基本單元，涵蓋流域承載的生產、生活、生態(tài)各過程。事后處理到事前預測：從已有信息的展示、事后處置為主轉向預測分析和事故預防，超前部署、有效應對。行業(yè)管理到公眾服務：從行業(yè)設施的建設和運營管理為主轉向以公眾為中心的涉水服務提供。地面站網及監(jiān)測設施 天基立體化監(jiān)測地基二、智慧水利內涵及基本特征地面站網及監(jiān)測設施 天基立體化監(jiān)測地基?水利物聯網?天地一體化立體感知的監(jiān)測網絡空基二、智慧水利內涵及基本特征?政務網、專用網、移動互聯網、無線寬帶、應急通信等?網絡無處不在?資源整合共享?業(yè)務系統(tǒng)協同處理?綜合決策科學?工程調度智能?管理精細高效受理告知受理告知?以人為本?便民服務泛在交互企業(yè)提交提交結果辦結辦結水務部門決定決定1主要內容1主要內容智慧水利發(fā)展背景智慧水利發(fā)展背景234智慧水利內涵及基本特征 智慧水利總體框架下一步重點工作下一步重點工作三、智慧水利總體框架全面互聯、全面互聯、智能應用、支撐保障等四大體系，為政府管理、企業(yè)生產、公眾生活提供智能應用。支撐保障體系智能應用體系智能應用體系全面互聯體系全面互聯體系水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水管理，農業(yè)、住建、氣象、環(huán)保等通信網物聯網互聯網透徹感知體系透徹感知體系三、智慧水利總體框架網平臺網平臺以地面站網為基礎，以水循環(huán)為線索，以新裝備、新產品、新途徑為牽引，實現水安全、水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水管理等信息的立體高效監(jiān)測，支撐多業(yè)務應用。Terra/Aqua云水,TRMM/GPM降水,GRACE地下水,SMAP土壤水分，高分1-5號。云水,降水,蒸散發(fā)土壤水分地基打造互聯互通的通信網、互聯網、移動互聯網、物聯網，實現全面互聯。通信網物聯網互聯網(移動互聯網)以空間信息為基準，以對象為核心，采用大數據技術，研發(fā)數據接入、清洗、存儲、融合、同化、挖掘和服務等功能，集成水利專業(yè)數據、涉水數據、遙感數據、互聯網數據。在防汛抗旱指揮、水資源管理等重點業(yè)務系統(tǒng)的基礎上，加強行業(yè)之間的信息交換共享，提供大數據級專業(yè)分析，引入人工智能等模型，提高決策水平。水利工程眾多，如何有效解決水利工程長期以來粗放管理甚至失修失管問題，開展水利工程標準化、精細化管理是一項非常緊迫的任務。智能控制智能控制在感知的基礎上，對防洪排澇、水源、供水、排水以及生態(tài)河湖等水利工程設施進行自動化、智能化控制的體系。利用自適應控制算法、遠程控制技術等，形成包括防洪工程、水源工程、供水工程、排水工程和生態(tài)河湖工程等五大智能控制體系。落實運行維護經費、完善運行維護平臺落實運行維護經費、完善運行維護平臺，保障智推進管理辦法、標準規(guī)范制定和實施。提高管理和應用水平。新技術研究與應勁在支撐保障體系是為全面推進和保障全國智慧水利建設，有針對性的解決當前智慧水利推進工作中的問題，以形成較完整規(guī)范的工作體系和順暢合理的管理機制體制。主要包括：先進合理的建設理念、完整規(guī)范的工作體系，合理的建設管理體制、技術標準體系、長效運行良性保障機制,有關的技術科研合作與人才培養(yǎng)等。健全組織機構健全組織機構，穩(wěn)妥推進購買服務，提升建設和運行管理能力智慧水利主要涉及云計算、物聯網、大數據、移動互聯網、智能控制、遙感應用等技術，物聯網、遙感主要是立體感知體系的關鍵支撐技術，大數據、遙感是數據資源體系的關鍵技術，大數據、智能控制是業(yè)務應用體系的關鍵技術。是一種基于網絡的計算，他將計算任務分布在大量計算機構成的資源池上，在其中共享的資源、軟件和信息以按需服務的方式提供給計算機和用戶，云計算為解決信息化資源整合和應用協同共享提供了可行路徑。虛擬化技術：虛擬機的安裝、設置、調度分配、使用、故障檢測與失效恢復等資源調度技術：解決物理或虛擬計算資源的自動化分配、調度、配置、使用、負載均衡、回收等資源管理并行計算技術：針對大規(guī)模數據或復雜計算應用，解決數據或計算任務切分和并行計算算法設計問題利用條碼、射頻識別（RFID）、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，實現人與人、人與物、物與物的在任何時間、任何地點的連接anywhere從而進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的龐大網絡系統(tǒng)。三、智慧水利總體框架利用利用RFID、傳感器、二維碼等能夠隨時隨地采集物體的通過傳感器網通過傳感器網通信網絡將感知的各種信息三、智慧水利總體框架定義：指水利活動產生和所需的規(guī)模巨大、類型多樣、增加迅速的數據集合，其獲取、存儲、管理、分析等方面都大大超出了傳統(tǒng)數據庫軟件工具的能力范圍。體會：3V是基礎，而且3V之間總體是“并且”的關系，單一類型的數據再大也不構成大數據，類型再多的數據若傳統(tǒng)數據庫軟件能管理也不是大數據，一次性或增長緩慢的數據即使規(guī)模再大、類型再多也不構成大數據。規(guī)模性（Volume）多樣性（Variety）高速性（Velocity）真實性（Veracity）IBM內存計算Spark算法功能任務調度庫內存計算Spark算法功能任務調度庫主要包括硬件架構、HDFS分布式文件存儲、Hadoop架構、Spark內存計算框架、NoSQL非結構化數據庫、MPP分布式數據庫、數據挖掘等若干關鍵技術。大數據平臺掘LinuxLinux操作系統(tǒng)X86服務器集X86服務器集群移動互聯網，就是將移動通信和互聯網二者結合起來，成為一體。是指互聯網的技術、平臺、商業(yè)模式和應用與移動通信技術結合并實踐的活動的總稱。安裝一套“移動中間平臺”軟件，按照規(guī)范進行開發(fā)，并發(fā)布到移動服務平臺上，就可以在移動終端訪問移動應用。利用新一代信息技術，以流域為基本單元，以水為主題，以實現流域涉水信息感知透徹化、流域業(yè)務協同化、流域調度科學化、工程控制自動化和涉水服務泛在化為目的的信息化體系。是“數字流域”概念的拓展。是智慧水利在流域范圍的體現。運用現代信息技術在城鄉(xiāng)一體化水務改革發(fā)展過程中提升智慧化管理和服務能力的支撐體系，通過互聯網絡感知自然和社會水循環(huán)，從而對城鄉(xiāng)水務行政管理、社會公共服務以及行業(yè)生產運營等需求做出智能化的全面感知、調度監(jiān)控、協同管理、泛在服務。“智慧水務”是“智慧水利”在城鄉(xiāng)一體水務領域的發(fā)展延伸，而城市水務工作中“智慧水利”是“智慧水務”的重要組成部分。1主要內容1主要內容智慧水利發(fā)展背景智慧水利發(fā)展背景234智慧水利內涵及基本特征 智慧水利總體框架下一步重點工作下一步重點工作四、下一步重點工作選擇有條件的流域和地方，結合在建或擬建項目，開展智慧流域、智慧水利、互聯網+現代水利等試點工作。初步擬定在太湖流域開展智慧流域試點工作，在江西省開展省級智慧水利試點工作，在廣東省開展互聯網+現代水利試點工作。太湖流域是“感知中國”的策源地，是全國“智慧城市”建設的先行先試地區(qū)和新一代信息技術的創(chuàng)新熱點地區(qū)，該區(qū)域的信息基礎設施條件優(yōu)越，地方政府對信息化帶動下的現代化管理理念和模式接受程度高，在水利、環(huán)保、氣象、農業(yè)等信息化建設方面形成了豐富的信息資源和應用成果，這為加快“智慧太湖”建設，探索流域治理新模式提供了良好的大環(huán)境。浙江臺州智慧水務試點取得明顯成效，上海市智慧水務正在積極推進，江蘇省作為水利部數據整合共享試點省份已完成試點工作，太湖局正在組織實施太湖流域水資源監(jiān)控與保護預警系統(tǒng)項目?！?017年水利信息化工作要點》（辦信息〔2017〕62號）明確“在太湖局現有成果基礎上，結合在建項目，開展智慧太湖試點工作”。四、下一步重點工作利用近三年的時間，按照“注重統(tǒng)籌協調、實施總體規(guī)劃，強化資源整合、促進協同共享，健全保障體系、加強管控力度”的工作思路，結合太湖局正在建設的水資源監(jiān)控與保護預警系統(tǒng)、國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)二期工程、國家水資源監(jiān)控能力建設項目、太湖局資源整合共享等項目來開展。通過試點，明確“智慧太湖”的建設目標、建設任務、總體框架、技術路線、建設內容及進度計劃等，并探索形成具有太湖特色的智慧流域發(fā)展新理念新模式。同時，全面總結智慧流域建設經驗與推進策略，研究智慧流域的基本特征、建設目標、建設任務、技術體系、保障機制、總體框架和評價指標，并形成《關于促進智慧流域健康發(fā)展的指導意見》《智慧流域評價指標體系》等成果，指導推進全國智慧流域建設。四、下一步重點工作為推動“數字水利”向“智慧水利”轉變，《2017年水利信息化工作要點》要求“在浙江臺州試點基礎上，同時選擇具備條件的省級水利部門，開展智慧水利試點工作”。此后，江西省水利廳積極貫徹落實江西省委省政府決策部署，組織開展“智慧水利”建設試點，編制了《江西省智慧水利行動方案》，啟動實施《智慧撫河信息化工程項目》。利用近四年的時間，堅持“創(chuàng)新驅動、融合發(fā)展，統(tǒng)籌規(guī)劃、科學指引，突出重點、梯次推進，可管可控、強化安全，政府引導、合力共建”的工作原則，結合江西水利廳正在建設的智慧撫河信息化工程、“河長制”河湖管理信息平臺、國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)二期工程、國家水資源監(jiān)控能力建設（2016-2018年）等項目來開展。通過試點，計劃到2020年，江西省智慧水利建設框架基本形成，信息基礎設施更加完善，信息資源共建共享體系初步建立，數據標準化建設扎實推進，政務支撐體系基本建成，公共服務體系初見成效，智慧水利產業(yè)體系初步搭建，探索形成具有江西特色的智慧水利發(fā)展新理念新模式四、下一步重點工作廣東省近年來不斷實施信息化強省戰(zhàn)略，取得了很好的成效，去年就提出了《廣東省“互聯網+現代水利”行動計劃》，今年年初又申請將廣東省作為全國水利信息化試點示范省。綜合考慮廣東水利廳“互聯網+”工作積極性高、發(fā)展基礎好、帶動能力強、類型特點鮮明