2022年智慧水利专业解读

2022年智慧水利专业解读,第1张

根据教育部公布的2021年度普通高等学校本科专业备案和审批结果,有31个全新专业列入普通高等学校本科专业目录,并从2022年开始招生。下面是由我为大家整理的“2022年智慧水利专业解读”,仅供参考,欢迎大家阅读本文。

2022年智慧水利专业解读

开设高校: 河海大学、西北农林科技大学、南昌工程学院

培养目标:

本专业运用传统水利基本理论和新一代信息技术,解决水旱灾害防御、水资源集约安全利用与优化配置、水工程建设与运维中的信息智能感知、数据资源管理、数字模型构建、网络平台研发与智能应用等方面的复杂问题,培养兼具现代信息技术与水利专业基础的跨学科复合型人才。

专业特色:

智慧水利专业是国家首创的交叉复合型专业,具有鲜明的跨学科特点,培养能够融合水利工程与云计算、大数据、人工智能、物联网、数字孪生等新一代信息技术,能开展水利大数据、水利智能调度、水利工程智能设计与建造、水利工程智能监控等方向的水利行业信息化复合型应用型人才。

专业意义:

当前,传统水利已难以充分满足新时代经济社会发展所需的专业化、精细化、智能化的管理要求。随着科技的发展,以“感知、互联和智能”等为基本特点的大数据、物联网及其应用极大地改变了各个行业信息化服务的效率、易用性和行为范式。水利信息化、现代化和智能化发展迎来了良好契机,发展智慧水利,正成为水利现代化,快速提升水资源效能的强力抓手和必然选择。

当然,智慧水利的发展不仅要依靠行业的科学规划和指导,还要靠各有关专业的科学家不断努力,共同促进水科学、计算机科学、地理科学、环境科学、数学和社会学等多学科的深度交叉融合,推动我国智慧水利的发展和进步。

从总体上来看,智慧水利专业就业前景还是比较不错的。水利行业作为国民经济和社会生产过程中一个比较重要的门类,随着社会发展,在科技变革的影响下,越来越体现出新色彩。智慧水利作为适应新形势产物,越来越受到大众重视,人才需求量越来越大。

智慧水利该专业的就业方向为:水务管理,水利建设,水资源开发等方向,主要培养方向为:水资源优化,给排水,水利工程规划等领域。

智慧水利是水利工程专业与人工智能、大数据、物联网、云计算等新一代信息技术融合,实现设计、施工、管理等的智慧化,提高水资源利用和管理效率的新型学科方向。

西北农林科技大学智慧水利立足国家农业现代化发展需要,服务新时代国家水安全和乡村振兴战略,培养具有扎实数理基础、大数据采集与分析、智慧灌区设计与管理、智能灌溉控制技术、智能辅助决策与综合调度等专业知识,能在农业、水利、生态、自动化、互联网等领域从事农业水利数字化生产、科学智能决策与协同管理等方面科学研究和技术服务的高素质复合型卓越人才。

水安全是粮食安全的基础,实现农业水资源的高效利用是保障水安全和粮食安全的根本途径。而智能化信息化则是农业生产实现水资源节约集约利用的的必要手段。将农业水利技术、计算机和信息化技术、机械电子技术、智能决策和控制管理技术有效结合是实现农业水利现代化的必然途径。

行业发展历程:“十四五”时期“构建智慧水利体系”

从国内智慧水务相关政策来看,在中国城镇人口日益增长的发展背景下,城镇水务建设需求不断提高,智慧水务应用规模逐步扩大。从2014年至“十四五”规划,国家对智慧水务行业的支持政策经历了从“发展智能水务”到“发展智慧水务”再到“构建智慧水利体系”的变化。

2020年我国智慧水务行业市场规模约为1248亿元

中国智慧水务行业保持稳定增长态势,市场规模稳步扩大。由于有关部门未公布智慧水务行业市场规模数据,我国智慧水务项目主要是政府部门主导,因此前瞻根据中项网公布的智慧水务相关建设项目测算,2020年我国智慧水务行业市场规模约为1248亿元。

供水管网迅速扩张管理压力大

随着近年来我国城市供水量持续增长,供水管网迅速扩张,面对分散的管网、用户、泵站、水厂管理,要求水务部门和企业的管理手段、工作效率能跟上快速的发展,因而水务部门和企业需要建立一个支撑整个供水管理的智慧水务平台。

2019年我国城市供水管道长度达9201万公里,供水普及率达9878%,2020年,我国城市供水管道长度约为9641万公里,供水普及率约为9898%。

污水排放量持续上升

根据中国住建部的《城市建设统计年鉴》数据显示,2011-2019年中国污水排放量逐年增长,2019年中国城市污水排放量为555亿吨,县城污水排放量为102亿吨,村镇污水排放量为216亿吨,合计873亿吨,我国的污水处理工作刻不容缓;前瞻初步统计,中国2020年城市污水排放量为588亿吨,县城污水排放量为105亿吨,村镇部分污水排放量为233亿吨,合计926亿吨。

我国智慧水务行业市场规模持续扩大

随着我国智慧城市建设的推进,供水现状、以及水务管理中存在的问题(包括水务管理过程中控制漏损等问题),为智慧水务营造了发展环境。而智慧水务还有很大的市场可开发,如智慧水务行业的发展正在积极探索如何实现与人工智能的结合,进一步实现人机交互的综合应用,未来我国智慧水务前景可观。预计到2026年,我国智慧水务行业的市场规模将达到370亿元。

—— 更多数据可参考前瞻产业研究院《中国智慧水务行业趋势前瞻与投资战略规划分析报告》

随着物联网技术发展不断进步、NB模块成本不断下降、云技术与大数据的发展不断推进,当下水务领域出现了各种远程抄表的“新物种”,物联网与云计算正在迅速改造传统水务行业。

中国电信成都分公司携手天翼物联产业联盟于6月8日在中国西部信息中心举办了“水·网·云”天翼物联智慧水务研讨会。此间,新都水务的智慧水务崭新尝试浮出水面。

此外,为了快速打造智慧水务运营服务新模式,进一步拓展水务产业链的合作,全面助力智慧水务的建设,由水司、中国电信和无锡聚为科技有限公司共同签订“互联网”+智慧水务云服务系统战略合作协议。

传统水务行业的头疼之处

虽然各种智慧抄表应用的硬件开始逐渐出现在家庭用户中,但其实当下的水务行业从业者并没有轻松很多,这又是什么原因呢?

因为当下水务系统的信息化程度普遍过低,一个水务公司往往有几十套系统,系统之间数据形成孤岛,连数据调用都十分困难更不用提“数据的二次利用”了。

无锡聚为科技有限公司副总经理常峰涛与昆山市自来水集团有限公司信息中心薛颖均表示,当下水务公司大多处于“粗放式”的管理模式,诸如管网监测等还依靠传统的模式。

薛颖说:“昆山自来水的信息化很大程度上是客户倒逼的成果,譬如微信、支付宝支付水费、譬如电子账单等功能。”

虎哥了解到,并不是水务公司不愿意做信息化更好为客户服务,而是出于以下多种原因,让水务公司难以进行信息化改造。

1

水务系统过于复杂

水务系统是个相当复杂的系统,从源头到端都可以包括在内,更不用提“智慧水务”了。建设部城市水资源中心所长、中国城镇供水排水协会秘书处副主任周长青先生表示:智慧水务是一个庞大的系统,系统内又可以分众多子系统。现在没有企业能够完全打造出“智慧水务”,只是针对某些细分领域在做,目前来看智慧水务没有龙头企业。

正是因为系统过于复杂,所以水务同样需要复合型人才。但是目前来看,县级水务公司很难留住一个IT人员,所以在运维管理方面水务公司的信息化程度也就相对较低。

2

信息平台并未打通

虽然很多水务公司都在进行信息化的建设,但是由于各个系统之间信息化建设时间不同、厂商不同、标准不同等问题。所以数据很难实现跨系统之间的调用分析,更不用提跨公司统一管理或者监控了。

华北水利水电大学、城市水务研究院侯煜堃博士介绍:“就拿一个很简单的例子‘管网漏损’监测来说,水务公司要监测到漏损,需要调用的有GIS数据、区域流量数据、营收数据、客服系统数据、巡检系统数据。但这些数据根本没办法实现统一分析,所以当下对于漏损情况,只能采取原始的‘换管,换表’等成本高、效率低的补救措施。”

3

投入成本高昂

如果选择靠谱的方案提供商,为水务公司建立整体的信息化系统的话,成本会有多少呢?常峰涛认为,单就软件平台的投入就需要300到500万左右,这还不算其他的硬件等方面的投入。

这对于水务公司来说,改造成本还是过于高昂,更不用提用户不到5万的县级水务公司了。

4

后期运维困难

即便是水务公司建立起自己的信息化系统,后期的运营保障谁来负责?水务公司核心业在“治水”而不是IT运维,更不懂大数据、云计算等技术。

更多的水务公司,往往是5-7人管理着30多套系统,还要负责公司的新风系统、机房系统等维护,本身已经焦头烂额,进行数据的精细化运营更是不现实。

5

行业缺乏标准

由于每个企业的技术不同、标准不同,带来的另一个问题就是“行业标准”的缺失。

周长青认为:“水务行业缺乏一个统领性权威性的标准,协会标准只要是协会都可以制定,但权威性显然就不如建设部。但现在来看协会关于水务的标准都相对缺失,都是每个企业自己在用自己的标准,长期来看不太适合行业发展。”

6

信息安全性保障差

水务公司记录着本地每户居民的“居住位置、身份信息、消费数据”等敏感信息,而当下水务系统对于数据安全性的保障方面。

一家自来水公司的信息中心主任郭建飞说:“现在想想还是很可怕的,我们用户的用水等30多万数据在服务器中,公司员工只要有权限就能下载。如果信息安全保障的不到位,那么问题无疑很严峻。”

SaaS平台解决水务公司信息化改造

为了快速打造智慧水务运营服务新模式,进一步拓展水务产业链的合作,全面助力智慧水务的建设,由水司、中国电信和无锡聚为科技有限公司共同签订“互联网”+智慧水务云服务系统战略合作协议,打造“水网云”的一站式智慧水务应用服务平台。

借用中国电信天翼云物联平台(无线网、NB网络、光纤网络),未来的中小水务公司可以实现像SaaS平台一样,通过购买服务的方式实现信息化改造。

也就是说,原本水务公司需要花费百万进行信息化改造,未来可以实现按年缴费(譬如每年10万)即可享受智慧水务方面的服务。

具有这些特点:网络接入形式多样、托管模式成本低、广泛适应多厂商设备多协议、安全保障级别高、无需运营维护……通过一站式的水务云服务,水务公司可以实现以较低的成本享受远程抄表、手机设备巡检,DMA漏水监测,水质在线监测等众多功能。

同时水务公司将不用担心维护问题,四川电信将为水务公司提供维护服务,而水务公司可以专注于核心业务为用户提供更优质的服务。

在研讨会上,虎哥了解到这套水务云服务系统最初是聚为想和BAT互联网巨头中的一家共同打造的,结果谈了半年并没有实践,最后发现电信才是最合适的选择。

“因为他们的服务没办法做到覆盖到每个乡镇,但是电信可以,电信能把服务覆盖到每个水务公司。”无锡聚为科技有限公司副总经理常峰涛说。当然除此之外,虎哥认为电信作为运营商,安全性的保障也是水务公司需要考虑的因素之一。

电信搭建智慧水务基础设施

在这背后,则是四川电信在网络建设、物联网搭建、产业推进等多个方面进行努力的结果。

物联网方面,作为首批7个NB-IoT试验省份,自2016年12月以来,中国电信四川公司重耕800MLTE网络,累计投入上亿元打造物联专网。2016年12月10日,成都800M专网率先开始实施,各市州也陆续进行网络改造。

2017年5月,中国电信率先建成全球覆盖最广的新一代商用物联网NB-IoT网络,全国NB-IoT基站总量33万,开通率达97%,其中四川基站总量24万,开通率达100%。具备低功耗、海量连接、深度覆盖等多项优点的NB-IoT物联网应用正全面走向市场。

借助NB-IoT网络的优质覆盖,中国电信四川公司积极布局全省物联网,聚焦智慧城市公共设施服务和行业垂直领域,重点在智能气表、智能水表、智能井盖、土壤检测、智能安防、水质监测、智能停车等领域成功开展多场NB-IoT外场试验。在智能抄表领域,我们在成都市新都区、天府新区,已经开展智能燃气、智能水务试点,现在数千台NB水表、燃气表已投入使用。

产业推动方面,2017年9月中国电信四川公司联合华为、中兴、四川长虹、四川九洲等10余家副理事长单位,并依托电子科大、西南交大的专业技术支持,共同成立具有四川特色的四川天翼物联产业联盟。

另外值得一提的是,为了推动四川物联网产业发展,四川电信打算在资金方面增加支持力度。中国电信四川公司政企客户部总经理杨斌介绍,天翼物联产业联盟打算成立基金,为川内从事物联网的企业提供资金支持,而目前针对四川的基金规模大致是10亿。

同时,中国电信四川公司和九洲集团、五粮液等公司成立物联网联合实验室,将物联网业务发展与本土企业的产业链相结合,构建产、学、研一体的物联网生态圈。帮助物联网企业在推广产品前进行场景化的试用,从而完成试错过程。

污水处理行业作为国家新兴战略产业之一——节能环保产业中的重要内容受到广泛关注,国家“十二五”规划也对城镇污水处理提出更高要求,并明确要求县级镇、尤其是重点镇必须建立污水处理厂,市场上产生许多全国性和区域性的大型水务集团公司,有些集团公司拥有全国各地上百家的污水处理项目。大量污水处理厂的建成运营对国内污水运营管理能力和相关资源提出挑战,而其地域分布的广泛性又对集团公司管理手段提出更高要求。
基于物联网、云计算的城市污水处理综合运营管理平台为污水运营企业安全管理、生产运行、水质化验、设备管理、日常办公等关键业务提供统一业务信息管理平台,对企业实时生产数据、视频监控数据、工艺设计、日常管理等相关数据进行集中管理、统计分析、数据挖掘,为不同层面的生产运行管理者提供即时、丰富的生产运行信息,为辅助分析决策奠定良好的基础,为企业规范管理、节能降耗、减员增效和精细化管理提供强大的技术支持,从而形成完善的城市污水处理信息化综合管理解决方案。
武汉市污水处理综合运营管理平台,依托云计算技术构建、利用互联网将各种广域异构计算资源整合,以形成一个抽象的、虚拟的和可动态扩展的计算资源池,再通过互联网向用户按需提供计算能力、存储能力、软件平台和应用软件等服务。系统可以对污水处理企业的进、产、排三个主要环节进行监控,将下属提升泵站和污水处理厂的水量、水位、水质、电耗、药耗、设备状态等信息通过云计算平台进行收集、整合、分析和处理,建立各个环节的相互规约模型,分析生产环节水、电、药的消耗与处理水排水、生产、排放之间的隐含关系找出污水处理厂的优化生产过程管理方案,实现对污水处理企业生产过程的实时控制与精细化管理,达到规范管理、节能降耗、减员增效的目的。 智慧城市的提出各大城市纷纷响应,成都也不例外。智慧成都的核心建设点之一就是建设智慧水务,利用水务物联网技术更加高效的管理城市水资源。
水是人类生活的源泉而随着城市的发展水污染问题也越来越严重,水资源监管和治理成为城市发展的一大困扰,水质监控不及时、水灾预警不及时更是直接关系到民生问题。而智慧水务的发展则能非常及时、准确的解决问题。
假设一个地方下了一场暴雨,当地的水务、防汛部门往往会手忙脚乱。倘若有一个覆盖全域的水务物联网,在区域中心的监控指挥室里,就可以把各种情况、数据看得一清二楚,那该多好?
别以为这样的场景还只是想像。我市新津县已经在全省率先做到了。
据悉,围绕水务三大任务(防汛抗旱、水资源调度和水环境治理),新津县在全省第一个探索建立了“水务物联网”系统,截止目前已投资518万元完成一期8个监测站点建设,实现水资源、水环境、水安全的系统化管理,初步形成了新津县智能化水务信息系统。今年内,该县还将尽快启动新津县水资源监测管理系统二期工程项目,进一步整合资源,实现信息共享,形成集水质监测、防洪抗旱和城市管理的综合指挥平台,为经济社会持续发展提供信息化服务。
实时监控 数据15分钟自动刷新
美丽的南河边,郁郁葱葱的树木掩映着一个不起眼的铁箱子。打开箱门,DO(溶解氧)、COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)……仪表盘上,各种数据映入眼帘。据工作人员介绍,这就是目前最先进的自动监测仪了。
笔者看到,监测仪一头有一根管道连接到河流中,依靠信息传感器和自动监测设备,便可实现数据自动、快速生成。“这里面涵盖了河水水量、水流速度、水温以及8个水质指标,以前要掌握这些数据,我们起码要分几拨人,用一两天才能完成,2012年依靠自动监测仪,15分钟就会刷新一次,最新、最全的即时数据都能即时掌握”,工作人员表示。
打开物联网数据分析处理系统软件,金马河、西河、南河、杨柳河、羊马河等流过新津的5条主要河流上,密密麻麻地排列着29个监测点。再进一步点开监测点的图标,横断面水位、流量、流速、压力、水质等实时数据一应俱全,安装在河流上的红外摄像头更是让各监测点现场的水位、水流情况变得一目了然。在监控人员的演示中,镜头跟随鼠标不断转动,观者得以从不同角度看到监测点的详细情况。
据介绍,通过水务物联网系统和数据分析处理软件,新津县在饮水安全监测、水文监测及预警、污水处理排放、地下水监测、防汛抗旱、山洪灾害监测及预警、水资源信息等多方面实现了平台整合。负责系统技术支持的四川炜麒信息科技公司总经理曾庆华说,就运用物联网技术而言,这套系统已经达到国际领先水平,下一步会在全市推广应用,进一步扩大覆盖面,并力争将这一产业市场扩大到全国范围。 信息化建设是促进和带动水务现代化、提升水务行业社会管理和公共服务能力、保障水务可持续发展的必然选择。近年来,我局在水利部、省水利厅以及深圳市相关主管部门的关怀指导下,按照服务“低碳水务、安全水务、民生水务、效益水务”建设的总体要求,认真落实科学发展观,坚持“统一规划、统一标准、统一建设、统一管理”,统筹谋划信息化建设,积极推动重大工程建设,实现了我市水务信息化建设的跨跃式发展。
在信息采集方面,已建成雨量站63个,水文站32个;建成供水水质在线监测站点99个,可监控全市主要供水主干管的PH值、压力、浊度及总氯,建成10座污水厂水质在线监测站点23个,整合政府投资和社会BOT模式新建的8座污水处理厂、1个再生水厂的17个水质在线监测站数据,将全市污水处理厂的水质数据(COD、氨氮、HP、总磷等)纳入统一监管;建成视频监视点118个,并通过共享市交通部门的视频资源,可对全市中型水库、重点海堤、特区内主要河道和城区易涝易浸点进行实时监控。在网络建设方面,我局早已通过省水利专网、市政务内外网形成了连通省、市、区,包括省水利厅、市应急指挥中心、市气象局、各区水务局和三防办及大部分局属单位的网络系统,并在2012年重点加强与局属单位的网络互联及省水利政务外网的拓展工作。2012年已完成市大鹏水源工程管理处、市北部水源工程管理处、市西丽水库管理处等7家局属事业单位的内网接入工作,正在开展将各区三防部门接入省水利专网的建设工作。在数据中心建设方面,我局已建成了水雨情、水资源、气象、基础工情、供水水质、污水水质、水土保持、政务信息和视频资源为一体的水务基础数据库,实现水务数据资源“一数据一源”;建成数据共享及交换平台,对内完成与局属单位间的水雨情数据、水质数据和视频资源的共享与交换;对外实现了市气象局的雨情数据交换,与省水利厅、市应急指挥中心的视频资源的共享,并利用深圳市统一建设的信息资源交换平台,实现了与市监察局、市行政服务大厅、市府办公厅间的行政审批、信息公开数据的共享与交换。


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