5G+工业互联网在水利行业的应用

一、水利工程监测与管理

大坝安全监测

应用方式：在大坝表面及内部关键位置部署大量 5G 传感器，如应变传感器、渗压传感器、位移传感器等。这些传感器实时采集大坝的应力、应变、渗流压力、变形等数据，通过 5G 网络高速、稳定地传输至监测中心。监测中心的工业互联网平台利用大数据分析和人工智能算法，对采集到的数据进行实时分析和处理，建立大坝安全模型，预测大坝的安全状况。

应用效果：能够及时发现大坝的潜在安全隐患，如裂缝、渗漏等，提前采取措施进行修复和加固，避免大坝事故的发生，保障水利工程的安全运行。

水库水位与库容监测

应用方式：在水库周边安装 5G 水位传感器和库容监测设备，实时获取水库的水位、库容等信息。同时，结合气象部门的气象数据，利用工业互联网平台进行数据融合和分析，预测水库的入库水量和出库水量，为水库的调度和管理提供科学依据。

应用效果：提高水库调度的准确性和科学性，合理利用水资源，避免水库水位过高或过低带来的风险，如洪水灾害或供水不足等问题。

二、水资源调配与优化

跨区域水资源调配

应用方式：在跨区域水资源调配工程中，通过 5G 网络将各个水源地、泵站、输水管道等节点的数据进行实时连接。工业互联网平台对这些数据进行综合分析，根据不同区域的水资源需求、水质状况和输水能力，动态调整水资源的调配方案。例如，当某个区域出现干旱缺水情况时，平台可以及时增加该区域的供水量。

应用效果：实现水资源的优化配置，提高水资源的利用效率，缓解区域间水资源分布不均的问题，保障各地区的用水需求。

农业灌溉用水管理

应用方式：在农田中安装 5G 土壤湿度传感器和气象传感器，实时监测土壤湿度、气象条件等信息。工业互联网平台根据农作物的生长需求和土壤湿度情况，精确计算灌溉水量和灌溉时间，并通过 5G 网络将灌溉指令发送给智能灌溉设备，实现精准灌溉。

应用效果：减少农业灌溉用水浪费，提高水资源的利用效率，同时为农作物提供适宜的生长环境，提高农作物产量和质量。

三、防汛抗旱应急响应

实时洪水监测与预警

应用方式：在河流、湖泊等水域部署 5G 水位传感器、流量传感器和视频监控设备，实时监测水位、流量和水情变化。工业互联网平台结合气象预报数据和水文模型，对洪水进行实时模拟和预测，当预测到可能发生洪水灾害时，及时通过 5G 网络向相关部门和公众发布预警信息。

应用效果：为防汛抗旱工作提供及时、准确的信息支持，提前做好防范措施，减少洪水灾害造成的人员伤亡和财产损失。

应急指挥与调度

应用方式：在防汛抗旱应急响应过程中，5G 网络为应急指挥中心与现场救援人员之间提供高速、稳定的通信保障。通过 5G 终端设备，现场救援人员可以实时上传现场的灾情信息、救援进展情况等，指挥中心可以根据这些信息及时调整救援方案，合理调配救援资源。同时，利用工业互联网平台的地理信息系统（GIS）和三维可视化技术，直观展示灾害现场的情况，为指挥决策提供支持。

应用效果：提高应急指挥的效率和科学性，实现救援资源的快速调配和精准投放，提升防汛抗旱应急响应能力。

四、水生态保护与修复

水质监测与污染溯源

应用方式：在水域中设置 5G 水质监测站点，实时监测水质的各项指标，如酸碱度、溶解氧、化学需氧量、重金属含量等。当水质出现异常时，工业互联网平台利用大数据分析和机器学习算法，结合周边企业的排污信息和地理信息，对污染源进行快速溯源。

应用效果：及时发现水污染问题，准确找到污染源头，为水污染治理提供依据，保护水生态环境。

水生态修复工程监测

应用方式：在水生态修复工程区域，安装 5G 传感器监测水生生物的生长状况、水质改善情况等。工业互联网平台对监测数据进行分析，评估生态修复工程的效果，并根据评估结果调整修复方案。

应用效果：提高水生态修复工程的科学性和有效性，促进水生态系统的恢复和健康发展。

五、水利设施远程运维

泵站与水闸远程控制

应用方式：通过 5G 网络将泵站和水闸的控制系统与远程监控中心连接起来。操作人员可以在监控中心通过 5G 终端设备实时查看泵站和水闸的运行状态，如水位、流量、设备运行参数等，并远程控制泵站的启停、水闸的开度等。

应用效果：减少现场操作人员的工作强度和安全风险，提高水利设施的运行效率和可靠性。

设备故障诊断与预测性维护

应用方式：在水利设施的关键设备上安装 5G 传感器，实时采集设备的振动、温度、压力等运行数据。工业互联网平台利用大数据分析和人工智能算法，对设备运行数据进行实时监测和分析，建立设备故障诊断模型和预测性维护模型。当设备出现故障隐患时，系统及时发出预警，并提供维修建议。

应用效果：实现水利设备的预测性维护，减少设备故障的发生，降低运维成本，延长设备的使用寿命。

审核编辑 黄宇