文/袁园

水利信息化是利用科技含量较高的智能化手段，充分开发与利用水资源，实现水利资源信息的科学管理。将物联网技术应用于水利信息化，可以显著提升水利建设事业的价值，为经济的快速发展提供更加全面的水利信息服务。水利信息化可以提高信息采集、传输的时效性和自动化水平，是水利现代化的基础和重要标志。为适应国家信息化建设、信息技术发展趋势、流域和区域管理的要求，大力推进水利信息化的进程，全面提高水利工作科技含量，是保障水利与国民经济发展相适应的必然选择。水利信息化的目的是提高水利为国民经济和社会发展提供服务的水平与能力。

1 国内外现状

1.1 国内外发展——国外情况

在国外水利信息化的发展已经很成熟，最典型的几个智慧水利系统如下：

1.1.1 美国国家智慧水网

IBM公司将智慧水网作为“智能地球” 重要组成，并为提出了三个关键词：自动化、交互性、智能化。智慧水网可精密感知水网状态，实现气象、市政等多部门信息的应用，并将感知、通信、控制及调度系统集成，传感器和仪表可实时侦测到储存水量和管道水量，并通过调度系统的优化配置引导管道水流路径。

1.1.2 美国德州蒸散发网络

该项目是美国德克萨斯州灌溉技术中心的一个项目，提供天气数据、当前和平均蒸散发数据，收集网络信息，并提供面向公众的服务系统，为用户提供灌溉建议，系统可根据作物生长情况、土壤墒情及当前蒸散发值等自动灌溉

1.2 国内外发展——国内情况

中国重点水利项目已进入建设高峰期，水利信息化需求不断增加，水利行业中的特定领域，例如水资源管理、防洪减灾等领域，对于监控精度的准确性、及时性要求越来越高。

（1）无锡市感知太湖智慧水利试点。主要是针对太湖水域保护建立的一套集蓝藻湖泛、智能感知、打捞车船智能调度和信息综合管理于一体的智慧水利物联网系统。系统由蓝藻湖泛传感器、实时传输无线网络节点设备、打捞和智能终端等新型设备组成。

（2）无锡市感知太湖智慧水利试点。

（3）浙江台州“智慧水务”试点。

2 发展趋势

2.1 水利投资规模持续增长

中国产业信息研究网发布《2018-2023年中国水利信息化行业市场深度调研与投资战略分析报告》数据显示：截至2018年2月28日，2018年已累计安排中央水利建设投资计划2248.0亿元，其中中央投资1432.7亿元，包括中央预算内水利投资815.3亿元、中央财政水利发展资金617.4亿元。截止2017年，我国“十三五”期间重点水利计划工程达172个。在重点工程建设上，172项节水供水重大水利工程项目加快推进，已累计开工119项，水利基础设施骨干网络不断健全。

2.2 新技术发展提升水利信息化水平

NB-IOT技术在水利行业的应用现状可概括为以下三个方面。

（1）专业传感器技术得到了良好应用。水利行业的户外作业繁多，而且对安全性与可靠性的要求高，运用自动传感技术能克服人工操作的弊端，有效降低信息数据的采集与传输误差。

（2）传感系统网络已初具规模。物联网技术已经应用于水文水质、防洪抗旱、灌溉等诸多方面，现阶段，在全国范围内建立了实时水利信息局域网，有利于完成准确的水文预报，还有利于其他管理项目的顺利进行。

（3）传感网络产业链已经形成，主要包括传感器、二次采集设备、中央监控设备等，为水利行业的快速发展注入了源源不断的动力。

2.3 水利信息化需求加大

《水利改革发展“十三五”规划》指出要推进水利信息化建设。结合网络强国战略、“互联网+”行动计划、国家大数据战略等，全面提升水利信息化水平，以水利信息化带动水利现代化。大力推进水利信息化资源整合与共享，建立国家水信息基础平台，提升水利信息的社会服务水平。

3 可行性分析

3.1 NB-IOT技术的特点

NB-IOT技术属于LPWA技术的一种，它具备强覆盖、低成本、小功耗、大连接这四个关键特点。NB-IOT的基站是基于物联网的模式进行设计的。它的话务模型是终端很多，但是每个终端发送的包小，发送包对时延的要求不敏感。基于NB-IOT，基于对业务时延不敏感，可以设计更多的用户接入，保存更多的用户上下文，一旦有数据发送，可以迅速进入激活态。NB-IOT因为基于窄带，带宽越小，在同样的资源情况下，资源的利用率会更高。

3.2 NB-IOT技术的架构

智慧水利系统的水利智能监控平台按照物联网的架构分为传感层、网络层、业务层，通过集成平台进行业务和数据的融合，并通过标准的控制指令进行设备进行控制，实现水利的智能监控。

NB-IOT技术利用运营商的网络组织物联网，将水务业务数据采集后直接上传到云端，实现整个城市一张网，进行大数据分析、维护与管理，建设智慧水利系统。

4 结语

NB-IOT技术在水利信息化中的应用主要以解决信息不全和共享困难为设计思路，利用无线网络传感器、云计算、3S、3G等技术实现水利信息的及时获取与科学管理，进而在全国范围内建立完善系统的水利资源信息数据库，促进我国水利行业的可持续发展。基于该数据库，工作人员可以建立一个抗旱防洪、水质检测、多项数据监测管理、水利工程监管、水利信息共享的网络平台，让政府、企业与群众一起参与水利事业建设，实现水利系统的智能化管理，提高水资源利用率，解决多项与水有关的环境问题。