方星萍

【摘要】德國政府提出工業(yè)4.0高科技戰(zhàn)略計劃，對工業(yè)提出更高要求，中國也積極推進(jìn)以“互聯(lián)網(wǎng)+制造”為主的新工業(yè)。隨著信息獲取與分析技術(shù)的快速發(fā)展，特別是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進(jìn)技術(shù)手段，遙測、遙感、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)等技術(shù)的大范圍應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)儲存到數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)服務(wù)的全面信息化、智能化，有力的促進(jìn)了水文數(shù)據(jù)的采集和處理技術(shù)的發(fā)展。水文數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時效性關(guān)系著相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域做出決策的信息支持和正確性保證。推進(jìn)信息采集的自動化，充分應(yīng)用移動通信、衛(wèi)星通信、空天遙感、物聯(lián)網(wǎng)及智能感知等技術(shù)，形成快捷準(zhǔn)確的水文信息感知和傳輸系統(tǒng)。推進(jìn)數(shù)據(jù)分析的智能化，更加注重對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分析研究，提煉水文產(chǎn)品附加價值，充分發(fā)揮水文的“智庫”功能。推進(jìn)信息服務(wù)的現(xiàn)代化，建立集水文、水環(huán)境、河道監(jiān)測，及水文預(yù)報、水文水資源分析計算、河道泥沙分析等為一體的綜合應(yīng)用服務(wù)平臺。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)4.0；水文；自動化；信息；采集

引言

改革以來，我國經(jīng)濟(jì)水平得到長足進(jìn)步，各項(xiàng)事業(yè)取得了巨大的進(jìn)步與發(fā)展。水文事業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性行業(yè)，服務(wù)于農(nóng)業(yè)，在水資源合理調(diào)節(jié)與利用，防洪減災(zāi)，與國民經(jīng)濟(jì)的各行業(yè)密切相關(guān)，為滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對水資源的巨大需求，保障國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展作出了突出的貢獻(xiàn)，同時也取得了不小的進(jìn)步。但同時我國水資源有限，環(huán)境承載能力較弱，人口基數(shù)大，隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，城市化進(jìn)程的不斷加快，現(xiàn)有的水資源無法滿足發(fā)展的需求，如何更加合理、高效的分配有限的水資源，優(yōu)化資源分配，實(shí)現(xiàn)利益最大化，成為水文信息提取與分析相關(guān)研究亟待解決的問題。通過科技創(chuàng)新，結(jié)合工業(yè)4.0發(fā)展思維，推進(jìn)水文信息采集的自動化，推進(jìn)水文數(shù)據(jù)分析的智能化，推進(jìn)水文信息服務(wù)的現(xiàn)代化，才能從根本上支撐水文事業(yè)的發(fā)展，保障國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

1、水文現(xiàn)代化

水文現(xiàn)代化即結(jié)合無線通信技術(shù)以及變頻技術(shù)，充分運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進(jìn)技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)服務(wù)的全面信息化、智能化。能夠?qū)崿F(xiàn)對儀器儀表的精確定位，對復(fù)雜的測量情況進(jìn)行理清，對于出現(xiàn)的定位誤差能夠自動進(jìn)行修復(fù)，自動測量、并且生成測量結(jié)果。提供自動測控和手動測控兩種功能，在自動模式下，系統(tǒng)能夠一次性完成對幾十個甚至幾百個測試點(diǎn)的數(shù)據(jù)的采集，短時間內(nèi)完成分析和計算，對數(shù)據(jù)的合理性檢查，針對不確定的結(jié)果，對于其不確定的程度進(jìn)行測算和明確，最后形成測量結(jié)果的圖標(biāo)，為信息的使用者提供更為精確的數(shù)據(jù)。在特殊的情況下不適合使用自動測控功能，可以利用手動模式進(jìn)行測算，保證系統(tǒng)在任何環(huán)境下都能夠得到充分的利用。

2、工業(yè)4.0背景下“智慧水文”的發(fā)展

通過研究以物聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)服務(wù)化為特征的工業(yè)4.0，指出信息物理系統(tǒng)在引領(lǐng)智能制造的過程中發(fā)揮的重要作用，工業(yè)4.0必定改變現(xiàn)有的工業(yè)結(jié)構(gòu)，智能制造業(yè)將又一次煥發(fā)出新的生命。在工業(yè)4.0時代的推動下，智能制造業(yè)必將又一次煥發(fā)出新的生命力，主要體現(xiàn)在智能工廠設(shè)備將實(shí)現(xiàn)高度的自動化，系統(tǒng)具備靈活、能實(shí)時應(yīng)對各種事件的功能，保證過程徹底優(yōu)化。同時，這種優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在特定條件下，而且在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)橫向的最優(yōu)化。借助物聯(lián)網(wǎng)，智能工廠，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物的有機(jī)結(jié)合。在工業(yè)4.0時代，智能發(fā)揮著重要作用，工業(yè)4.0的到來必然改變現(xiàn)有的工業(yè)結(jié)構(gòu)，必將又一次煥發(fā)出新的生命力。“智慧水文”作為工業(yè)4.0時代下催生的一項(xiàng)新興事業(yè)，推進(jìn)信息采集的自動化，充分應(yīng)用移動通信、衛(wèi)星通信、空天遙感、物聯(lián)網(wǎng)及智能感知等技術(shù)，形成快捷準(zhǔn)確的水文信息感知和傳輸系統(tǒng)。推進(jìn)數(shù)據(jù)分析的智能化，更加注重對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分析研究，提煉水文產(chǎn)品附加價值，充分發(fā)揮水文的“智庫”功能。推進(jìn)信息服務(wù)的現(xiàn)代化，建立集水文、水環(huán)境、河道監(jiān)測，及水文預(yù)報、水文水資源分析計算、河道泥沙分析等為一體的綜合應(yīng)用服務(wù)平臺。

2.1 推進(jìn)水文信息采集的自動化。從工業(yè)4.0的發(fā)展實(shí)際出發(fā)，結(jié)合工業(yè)4.0時代下工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展趨勢，積極推進(jìn)水文信息采集的自動化，作為水文信息采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)，現(xiàn)代化的水文傳感器是實(shí)現(xiàn)水文信息自動化采集的關(guān)鍵要素。降雨量、水位、流量、水質(zhì)、蒸發(fā)、泥沙等自動化儀器，應(yīng)當(dāng)加大投資力度，促進(jìn)研發(fā)，積極進(jìn)行推廣與應(yīng)用。在水文傳輸設(shè)備方面需要結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)形成快捷準(zhǔn)確的傳輸系統(tǒng)，結(jié)合衛(wèi)星通信、空天遙感、移動通信、物聯(lián)網(wǎng)及職能感知技術(shù)、形成更高效的水文信息感知系統(tǒng)。

2.2 推進(jìn)水文數(shù)據(jù)分析的智能化。從工業(yè)4.0的發(fā)展實(shí)際出發(fā)，結(jié)合工業(yè)4.0時代下工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展趨勢，積極推進(jìn)水文數(shù)據(jù)分析的智能化，通過建立水文信息采取與處理的“智庫”系統(tǒng)，充分利用其功能，對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)做更加深入的分析研究，得到具有利用價值的研究結(jié)論，服務(wù)于現(xiàn)實(shí)水文相關(guān)工作，提煉水文產(chǎn)品的附加價值。加大投資力度，促進(jìn)“智庫”系統(tǒng)的建設(shè)，推進(jìn)水文數(shù)據(jù)分析的智能化。

2.3 推進(jìn)水文信息服務(wù)的現(xiàn)代化。從工業(yè)4.0的發(fā)展實(shí)際出發(fā)，結(jié)合工業(yè)4.0時代下工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展趨勢，積極推進(jìn)水文信息服務(wù)的現(xiàn)代化，通過建立綜合應(yīng)用服務(wù)平臺，將集水文、水環(huán)境、河道監(jiān)測，及水文預(yù)報、水文水資源分析計算、河道泥沙分析等融為一體進(jìn)行綜合分析，發(fā)揮集水文數(shù)據(jù)采集，分析和服務(wù)于一體的水文信息系統(tǒng)更好的應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)生活中。

3、結(jié)語

隨著工業(yè)4.0的提出與發(fā)展，世界范圍內(nèi)掀起了再工業(yè)化浪潮，在工業(yè)4.0中最核心與最關(guān)鍵的是信息化在制造業(yè)中的應(yīng)用，“智慧水文”事業(yè)也越來越受到重視，通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進(jìn)技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)服務(wù)的全面信息化、智能化。工業(yè)4.0時代“智慧水文”的發(fā)展必然影響到中國的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，影響到中國各項(xiàng)基礎(chǔ)事業(yè)的發(fā)展。

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