大数据技术在水利工程信息化建设中的应用

关键词：大数据技术；水利工程；信息化建设；运用

水利事业作为我国的传统行业，在上世纪90年代就已经开始涉及信息化建设，但是受到传统信息技术的限制，早期信息化管理更多是二维图、信息存储、信息交流等，而发展至今，信息化管理不仅仅是制图、传递信息、存储信息，而是借助计算机功能决策、共享、利用，进一步提升了水利工程管理质量、经营水平。信息技术的发展衍生出了移动互联网、云计算、物联网等新技术，这些信息技术发展让网络信息数量爆炸式增长，并形成了海量数据集，也就是大数据，为进一步加强水利工程信息化建设提供了技术支撑。

大数据是指在一定范围内无法用常规软件捕捉、管理、处理的海量数据集，需要采用新的处理模式、强大决策力的信息资产。而大数据是指挖掘信息价值、掌握基准信息的相关技术。大数据技术的发展不仅为了掌握庞大信息量，将更多是对海量数据信息进行专业化处理。如果将大数据作为一种产业，那么这个产业盈利的关键就是“数据加工能力”，通过加工实现数据增值的就是大数据技术。

随着信息技术不断发展和创新，水利工程信息化难以跟上新技术的发展趋势，特别是相比发达国家，我国水利工程信息化起步晚、专业封闭，导致水利工程信息化管理水平、应用深度不足，依然存在着很多问题情况。

2.1相对缺乏顶层设计

水利工程信息化建设投资回报较慢，投入之后不能立刻见到成效，所以水利工程信息化建设、维护阶段要不间断投入。信息化建设由于前期投入大，需要单位领导要对信息化建设有充分的认知，制定符合本单位管理水利工程的顶层设计方案、体系架构，由上到下全面贯通，全面实施落实。水利工程信息化必须要自动采集水库信息、事先判定水利风险、掌握水利工程系统漏洞，顶层设计决定了水利工程自动化性能，即水工设备自动化操作精度，因此必须要做好设计工作。

2.2缺乏有效的协调平台

协调平台作为整个信息化系统的核心，可以对水利工程运行至今的生产经营信息、文书档案、工程故障等信息进行有效处理。如果缺乏有效的协调平台，就无法对上述信息数据进行联系、处理、应用，产生信息孤岛问题，资源无法共享、经验无法累计，提升了资源浪费量[1]。

2.3无法满足行业持续发展的信息需求

新时期下，水利事业不断转型升级、新增业务、信息化建设、生态化设计、环境影响评价，这也给水利工程建设提出了更高的要求，但传统意义上的数据采集已经无法满足新时期行业发展需求，信息处理效率慢、信息深度不足等问题愈加凸显。此外，当今水利工程信息化追求的是无人值守，泵站、控制中心尽可能自动化运行，如果缺乏可靠性的技术支持，则依然需要人工值守，无法真正的实现水利工程信息化管理。

从现阶段水利工程信息化建设现状来看，追求高价值水利信息已经成为了必然发展趋势。对于水利工程来说，其高价值信息就是可以满足社会需求、可共享、具备参考价值的数据，这些数据也蕴藏在大数据当中。想要进一步发挥大数据的价值，就必须要做到三点要求：一是将“数据薄弱意识”转化为“数据精准认知意识”，结合水利行业发展现状，全面做好水利大数据的应用和推广；二是对信息数据价值进行整理，近些年很多水利单位已经累积很多有价值信息数据，但这些数据依然存在缺陷、不够完善，需要进一步强化数据采集、存储、汇总等功能，从而保证数据信息的真实性、完整性，保证应用价值，弥补信息化数据的不足之处；三是加强数据信息的开放性，数据最大的应用价值实则就是因开发产生的共享机制，在开放的网络环境下，数据使用者可以有效展开数据自由组合、灵活运用，从而制定更加科学的经营决策。现如今，由于受到了多种因素的制约影响，大部分水利工程信息化建设依然停留在信息有效共享环节中，在复杂信息查询、分析预测等方面依然有待加强。所以在大数据技术支持背景下，采用大数据技术推动水利工程信息化建设进程是十分必要的。

部分水利单位都设计了信息化系统的建设方案，投入了大量的人、财、物，也取得了不错的效果。为了改善水利工程信息化建设现状，水利单位在信息化建设中结合行业发展趋势、新型信息技术，制定符合单位发展的信息化建设方案，并以此为基础逐渐完善信息化平台功能，其中就利用了大数据技术。

4.1基础与制度建设

信息化建设必须要有制度基础作为支撑。根据水利单位实际发展状况制定制度体系，也可以参考行业优秀单位的实施经验，保证制度方案的可实施性。大数据时代下，对信息化管理平台建设也提出了更高要求，必须要有强劲的软硬件，以及高速稳定的网络。同时，水利工程信息化建设也要得到领导支持，对老旧机房设施进行整改，采购高性能服务器，对服务器展开虚拟化配置。对信息化管理平台网络环境安全展开评估，结合评估报告完善软硬件设备。建设综合管理系统，完善信息化管理平台功能，除了信息存储、查询、传输等基础功能外，还要涉及到信息共享、数据挖掘、云计算等，实现整个管理平台的升级，发挥VPN系统的优势，集成通信工具、电子签章系统，有助于强化系统的安全性、易用性。对于系统所采集的信息数据集展开安全评估，根据数据评估结果建设容灾系统（备份恢复系统），保证数据真实性、不被泄漏[2]。此外，有了制度和基础平台的支持，还要对单位管理人员进行技能提升培训，拓展大数据、云计算、物联网相关知识面，不断累积新技术的操作经验，为系统持续建设、运行、维护奠定人力基础。

4.2综合性信息化管理系统

结合水利工程信息化建设文件以及程序文件作为基础，构建综合性信息化管理系统，旨在提升信息化管理的效率性、协同性，组织单位内部技能强、经验丰富的工作人员组建开发团队，在单位全体人员参与的基础上完成单位生产、经营、管理任务，实现管理平台功能的集成。在建设完综合性信息化管理系统之后，在平台上集成办公模块、经营模块、技术模块、设计模块、测绘勘测模块、数据档案管理模块等，并在整个系统平台上实现信息共享，这样即可提高大数据的利用率，也让大数据技术有了用武之地。整合系统平台结合大数据信息，可以对所采集的水利工程数据进行查阅、对比、分析、输出，有效提升了数据信息利用率和数据价值，为决策者提供有价值信息，时刻掌握水利工程设计进度、降低工作人员工作量，为单位管理人员提供有效进行，这样有助于强化水利工程信息化管理质量，提升工作效益。

4.3三维数字化协同设计平台建设

结合水利单位信息化建设重点项目以及行业发展趋势，建设三维数字化协同设计平台。虽然我国提出的三维数字化设计处于初期发展阶段，但已经发挥出了巨大的潜能，可以让自动化管理朝向智能化管理模式发展。在整个协同平台中，构建智能化数据库、协同平台，智能化数据库融入了云计算、专家系统，可以对存储信息进行智能化评定，保证数据与分析结果的客观性。（1）智能化数据建设方面智能化数据库融合了云计算、专家系统等，可以存储基础数据、业务数据、文书档案资料等数据信息，自动将这些资料信息转化为统一格式的电子文件，并存储到相应的模块当中，统一进行收集、汇总、统计。同时，借助智能化技术赋予数据库更多的功能[3]。由于信息化管理可以随时采集水利工程运行信息，可以利用专家系统对一个阶段信息波动进行分析，并智能提出相关决策建议，有助于后续水利工程整改和业务开展。（2）协同平台建设方面协同平台建设方面，主要是利用了各专业独立试用作为基础，主要建设目标是提升从业人员对三维设计的认知，熟练操作各项新型信息技术。三维协同平台的优势是容易被工作人员接受，可视化操作也更加便捷，但也存在一定的弊端，如不同专业的资料传递可能存在数据通道不畅、专业进度不同、错误校准不精等问题，这些问题长期累积会增加水利工程信息化建设难度。为了解决该问题，可以和市场第三方协同设计先进单位，根据水利单位实际发展情况针对性开发平台，实现各专业可以同一个平台上协同办公，加强数据共享和信息掌控。

综上所述，大数据技术的到来，为推动水利工程信息化建设提供了技术支撑，这就需要水利单位顺应时代发展潮流，提高对大数据技术的重视，结合目前水利工程信息化建设现状，完善信息化平台框架与制度，构建综合管理系统、三维数字化协同平台，全面提升水利工程信息化管理水平，这样才能够实现水利工程信息化建设目标。