数字化管理在水利工程运行中的构建思路

数字化管理在水利工程运行中的构建思路

刘兴奎

乌苏市兴源有限公司 新疆 乌苏 833000

摘要：水利工程体量增长的同时也带来了数据量的井喷式增长，随着科技进步水利信息的采集技术不断提高，可靠、智能、专业的信息采集设备打造出日益完善的水利信息一体化监测体系，水利数据已经达到大数据量级。传统水利信息化技术对海量水利数据的管理和利用已无法满足水利现代化进程的需求，无法充分挖掘和发挥水利数据的价值。分析了水利十大业务的应用需求结合新信息技术提出了基于智慧大脑的水利现代化体系。利用云计算、物联网等新信息技术构建了智慧灌区管理体系并成功应用于灌区管理系统。新一代信息技术应用于水利建设深度挖掘水利大数据，优化水利业务体系加快水利现代化进程已经成为水利建设工作的主流方向。

关键词：水利工程；数字化管理；运行管理；数据库

中图分类号：TP315

文献标识码：A

引言

水利工程建设过程中，数字化技术的应用必不可少，其在施工中的应用已是必然趋势，极大的提高了施工水平，同时也保证了工程管理效率，更加优化了区域范围内水资源的应用情况，从整体发展的角度来讲，数字化技术在水利工程管理中的应用符合可持续发展的战略要求，并且极大的提高了水利工程管理的有效性。

1水利工程数字化管理现状分析

1.1软硬件不适配

现有水文测站自身防洪测洪能力、应急监测能力低，水雨情信息不完善，智能感知体系不健全，无法全面掌握全县的实时降雨情况，不能为汛期的防汛工作提供有效的数据支撑。水文测站基本依托于防洪堤防闭合圈建设，防洪测洪标准与堤防标准保持一致，大多为20~50年一遇，若遇到50年一遇以上超强洪水则水文测站的应急能力存在困难。当前未建立超标准洪水的应急监测体系，应急测洪人力、设备和技术支撑能力不足，缺少应急监测设备设施，如应急电源、卫星电话等。若在特大暴雨洪水断电和通信中断的情况下，水文监测数据能测得到也无法预报，难以为防汛提供实时有效支撑。

1.2沟通协调体系不完善

多数水利工程建设都需要和上下游相关管理部门进行完善、深入的沟通，尽量减少工程建设对水资源调配和生态环境的影响。但是，在当前水利工程信息化应用中，各个层面的沟通协调体系还不够完善，数据交互还不够深入，甚至存在较为明显的“信息孤岛”现象。这些问题的存在限制了信息数据作用的发挥，对工程建设和发展也造成了一定的负面影响。如何构建完善的沟通协调体系，促进信息化应用水平和工程建设水平的不断提升，是当前水利工程信息化建设面临的现实问题。

1.3大数据技术应用深度不足

在水利工程行业不断发展背景下，更加深入地挖掘数据信息内含的规律，更加科学地开展建设工作，是水利工程信息化应用的重要目的。要更加科学地对水利工程的运行过程进行管理，必须结合大数据技术，多方面采集与工程建设及运行相关的数据，构建不同形式的大数据分析模型，以此满足不同层面的实际要求。但是就当前水利工程信息化运行体系而言，大数据技术应用整体水平明显较为滞后，模型构建较为单一，数据分析结果不够全面，应用范围也受到了较大的限制。

2数字化管理在水利工程运行中的构建思路

2.1可视化技术

可视化技术是水利现代化体系的最终呈现方式，通过可视化技术将原始数据以及分析结果进行展现，使水利工作者能够高效准确的了解水利活动的过程。水利现代化体系中的可视化技术在传统科学可视化和信息可视化的基础上，针对大数据的多维特性发展三维可视化技术，通过对水利大数据进行仿真以达到直观展示水利工程信息，攫取知识的目标。可视化技术作为直接与水利管理人员进行交互的重要环节，在水利现代化体系中发挥越来越重要的作用。传统水利业务的可视化利用图表等二维形式实现水利业务数据的展示和查询等场景，但是二维场景对于复杂的水利工程业务管理是远远不够的。随着工业4.0概念的深入，三维可视化技术对业务流程数据的仿真模拟已经广泛应用于诸多领域。通过无人机采集的激光点云和倾斜摄影获取高精度的地理信息，然后利用三维可视化技术对地理信息数据进行建模把现实世界的水利工程在计算机中精确的模拟重现。三维可视化技术基于水利大数据实时展现现场运行情况，通过对计算机图文信号的处理向管理者多画面展示现场情况，呈现大数据分析技术的分析结果，及时为管理者提供决策建议。在信息化系统中立体直观的呈现工程模型，可靠准确的实时更新监测数据能够极大地提高管理效率，为防汛抗旱、水土保持、资源调度等水务管理活动提供重要保障和支撑。

2.2完善大数据技术体系

在水利工程信息化应用体系中，要切实将大数据技术的作用充分发挥出来，需要从完善信息化平台和大数据技术体系2个层面入手：信息化平台体系中，应当包括数据档案管理、设计、经营、测绘和办公模块等基础内容，还应当设置对应的大数据接口和应用模块，并通过大数据技术的后台植入实现其应有的功能；大数据技术体系的完善，则是要根据不同类型水利工程建设的实际要求构建不同的数据模型，并将模型接口与信息化平台相关联，实现模型内嵌，对相关数据进行实时分析。

2.3卫星定位技术在水利工程管理中的应用

近年来，信息技术飞速发展，GPS技术的功能越发完善，并且技术的应用范围也呈现了逐年拓展的趋势，卫星定位技术在水利工程管理中的运用，突破了传统管理模式的局限，规避了人工采集的误差，并且极大的提高了数据管理与整合的精度与准度，也相应的延伸了数据获取范围，可以针对水利工程管理实际情况获取全方位、深层次、系统化的价值数据，以便对工程管理实时状态进行监督与控制，真正做到信息动态管理，最终形成完善的控制网络。简而言之，水利工程管理过程中应用信息技术手段，必须基于现阶段水利工程管理的硬性需求，并参考水利环境建设的标准，依托卫星定位技术，构建完善的专业模型，以此来预测自然灾害以及地质灾害等等，这样将使得水利工程管理更加高效、精准，规避各类灾害问题，从而保证水利工程管理的有效性，大大提高工程管理的水平。

2.4强化人员综合素质管理

首先，在人员的选择以及人员身份资质确定的过程中，需要在工作系统中对人员的身份信息进行确定。在信息系统的帮助下，人员需要核实身份后进入施工的现场，确保实际参与工作的人员与系统中登记的人员身份一致。其次，在施工的不同阶段，参与人员的数量、负责施工的项目可能存在差异，需结合信息系统中的管理资料，确认各阶段管理工作的责任，对应到具体的管理责任人，确保现场监督的有效性。另外，针对建设中存在的管理失误、技术失误等，要进行严格的处理，并将失误事件详细地记录在工作档案中，可选择地公布事件起到警示效果。

结束语

传统信息化方法对于体量庞大的水利数据的管理和利用程度已远远不能满足水利现代化发展的需求，基于大数据的水利现代化框架结合水务管理流实践深度融合了新一代传感互联和大数据分析技术，能够更加高效地实现水务管理的智能化，能够不断推进水治理体系和治理能力的现代化。

参考文献

[1]沈文忠，张泽锋，吕斌.水利工程标准化运行管理平台的设计与实现[J].浙江水利科技，2018（4）：93-96.

[2]郑振浩，王金龙.基于标准化管理的水利工程运行管理系统建设研究[J].浙江水利科技，2019，47（02）：79-81.

[3]蒋碧，严丽，汪小东，等.基于标准化管理的灌区信息系统设计与实现[J].浙江水利水电学院学报，2019，31（04）：31-34+40.