信息自動(dòng)化技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用實(shí)踐

王偉杰

（山西萬家寨水控水資源調(diào)度分公司，山西 太原 030001）

1 信息自動(dòng)化技術(shù)所具備的優(yōu)勢(shì)

1.1 功能性優(yōu)勢(shì)

信息技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使水利水電建設(shè)行業(yè)趨于智能化,使其具有一定的功能性優(yōu)勢(shì)。 例如水利水電工程建設(shè)中需要將水資源進(jìn)行合理分配,而水資源調(diào)配系統(tǒng)不斷應(yīng)用信息自動(dòng)化技術(shù),既能方便工作人員節(jié)約工作時(shí)間,又能提高工程建設(shè)施工效率,確保工程如期完成,具有一定的積極作用。 另外,因水利水電工程具有施工周期長(zhǎng)、規(guī)模大等特點(diǎn),在施工中難免會(huì)遇到各種問題,不利于工程順利開展,而信息自動(dòng)化技術(shù)能夠構(gòu)建精細(xì)化管理體系,在施工中實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管控施工行為,加強(qiáng)施工全工程的管理,縮短工程建設(shè)工期,避免資源浪費(fèi)等,具有一定的優(yōu)勢(shì)。

1.2 技術(shù)發(fā)展的必然要求

信息自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)不僅能綜合分析信息數(shù)據(jù),而且能智能分析以及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息,將水利水電工程建設(shè)中可能遇到的問題傳輸給相關(guān)部門,使他們能夠及時(shí)解決風(fēng)險(xiǎn)問題,進(jìn)一步確保水利水電管理工作的安全性。 除此之外,其還能實(shí)現(xiàn)將各項(xiàng)資源進(jìn)行優(yōu)化配置,確保施工現(xiàn)場(chǎng)干凈整潔。 例如常見的水下成像技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)關(guān)注施工現(xiàn)場(chǎng)整個(gè)過程,通過對(duì)其合理化監(jiān)督,能夠防止出現(xiàn)安全隱患。 如今全球每個(gè)國(guó)家都在水利水電工程建設(shè)中應(yīng)用信息自動(dòng)化技術(shù)。 在該背景下,信息自動(dòng)化技術(shù)不僅能提高水利水電工程建設(shè)質(zhì)量,也成為目前技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2 信息自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于水利水電工程建設(shè)中存在的問題

2.1 技術(shù)支持力度欠缺、專業(yè)人才欠缺

水利水電工程建設(shè)往往需要大量工作人員,對(duì)技術(shù)要求較高,而現(xiàn)有的工作人員較為懶散,不夠?qū)I(yè),導(dǎo)致不能及時(shí)利用信息自動(dòng)化技術(shù)中的軟件和設(shè)備。另外在水利水電工程常會(huì)存在工程變動(dòng)等意外情況,未合理利用信息自動(dòng)化技術(shù)可能導(dǎo)致施工中出現(xiàn)安全事故,又或者造成資源浪費(fèi)問題。 通過有效應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)能從根本上杜絕各種安全隱患問題,從而進(jìn)一步增強(qiáng)治理水利水電工程建設(shè)水平。

2.2 缺乏資金投入

信息自動(dòng)化技術(shù)的有效應(yīng)用離不開資金的大量投入,在水利水電工程建設(shè)期間,部分建設(shè)工程單位因資金短缺問題,不能及時(shí)購(gòu)進(jìn)信息自動(dòng)化技術(shù)相關(guān)設(shè)備［1］。 此外,再加上工程建設(shè)人員在施工前期未結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境進(jìn)行工作規(guī)劃,導(dǎo)致在實(shí)際施工中出現(xiàn)施工材料、設(shè)備大量浪費(fèi)。 現(xiàn)有的工程建設(shè)隊(duì)伍未提高對(duì)信息自動(dòng)化技術(shù)的重視程度,導(dǎo)致資金利用率過低,這些都是信息自動(dòng)化在水利水電工程建設(shè)中存在的問題。

2.3 技術(shù)應(yīng)用程度較低

信息自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)并在水利水電工程建設(shè)中應(yīng)用是目前發(fā)展的必然趨勢(shì),它能夠滿足水利水電行業(yè)的發(fā)展需求,在一定程度上促進(jìn)水利水電建設(shè)快速發(fā)展。 但在實(shí)際發(fā)展過程中因受到外界各種因素影響,現(xiàn)在水利工程建設(shè)并不能將信息自動(dòng)化技術(shù)更好地應(yīng)用于工程建設(shè),即使在工程建設(shè)中應(yīng)用也不能完全發(fā)揮其作用,這就導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用程度較低,從而降低了信息化技術(shù)的發(fā)展效率。

3 在水利水電工程中信息自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用措施

3.1 虛擬環(huán)境技術(shù)

眾所周知,水利水電工程建設(shè)環(huán)境復(fù)雜,且常位于偏遠(yuǎn)地區(qū),受各種地形地貌限制影響工程實(shí)際建設(shè)周期長(zhǎng),而因現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境復(fù)雜問題導(dǎo)致工程建設(shè)中難免遇到問題。 因此,基于信息自動(dòng)化技術(shù)中虛擬環(huán)境技術(shù)應(yīng)用到工程建設(shè)中,相關(guān)技術(shù)人員可通過模式施工現(xiàn)場(chǎng),結(jié)合周圍環(huán)境,將工程建設(shè)地點(diǎn)進(jìn)行三維建模。

3.2 水文自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)

水利水電項(xiàng)目中大量的數(shù)據(jù)信息離不開水文自動(dòng)檢測(cè)技術(shù),通過對(duì)水資源進(jìn)行合理檢測(cè)的同時(shí)控制水資源。 該技術(shù)主要依托信息自動(dòng)化技術(shù)來實(shí)時(shí)關(guān)注工程內(nèi)水位的變化情況,其所獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果誤差小且數(shù)據(jù)具有可靠性,因此通過將各個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集然后分析其是否正常運(yùn)行。 這個(gè)過程節(jié)省了大量人力勞動(dòng),節(jié)約了時(shí)間,從而在滿足工程需求的前提下降低工程建設(shè)成本。 不過因水利水電工程建設(shè)地理位置復(fù)雜,環(huán)境、自然等各種因素影響數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此,為了避免雷雨天氣影響控制系統(tǒng),造成數(shù)據(jù)信息不準(zhǔn)確,應(yīng)及時(shí)裝置避雷設(shè)備,防止因雷電造成工程內(nèi)部系統(tǒng)損壞［2］。

3.3 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)(GIS)應(yīng)用到水利水電工程建設(shè)中,其原理就是通過對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化分析,確保工程周圍地域構(gòu)造以及自然資源穩(wěn)定。 該項(xiàng)技術(shù)方便了水利水電工程建設(shè),除了在水電檢測(cè)管理、水環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面應(yīng)用外,還能及時(shí)檢測(cè)河道口泥沙淤積情況等。為了避免在遇到梅雨期造成洪澇災(zāi)害,將GIS 在水利水電工程建設(shè)中應(yīng)用,不僅能保護(hù)水資源,還能起到泄洪的作用。

3.4 遙感技術(shù)

將遙感技術(shù)應(yīng)用于水利水電工程建設(shè)中可避免因山區(qū)地勢(shì)險(xiǎn)惡、復(fù)雜等問題造成的安全隱患。 該技術(shù)應(yīng)用原理就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)及時(shí)將項(xiàng)目建設(shè)周圍環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行收集模擬,在實(shí)際施工中確保施工人員熟悉周圍地理環(huán)境,確保后期施工安全,一定程度上降低安全隱患問題。 例如,我國(guó)某地區(qū)地勢(shì)兇險(xiǎn),而水利水電工程剛好位于該地區(qū),技術(shù)人員利用遙感技術(shù)對(duì)該地區(qū)地形地貌進(jìn)行測(cè)繪規(guī)劃,通過所得數(shù)據(jù)結(jié)果建立地勢(shì)模擬圖,使施工人員直觀地觀察到該山區(qū)地理特點(diǎn),為日后施工提供便利,進(jìn)一步節(jié)約施工時(shí)間。

3.5 閘門監(jiān)控系統(tǒng)

現(xiàn)階段,運(yùn)用閘門監(jiān)控系統(tǒng)要求分別對(duì)進(jìn)水閘初端和進(jìn)水閘設(shè)置一個(gè)控制組,通過人為控制遠(yuǎn)程操控,全方位對(duì)遠(yuǎn)程自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行控制,確保設(shè)備正常運(yùn)行。 在控制開關(guān)站進(jìn)行控制過程中,需要確保數(shù)據(jù)信息在操作面板的作用下到達(dá)現(xiàn)地控制系統(tǒng)內(nèi),該過程應(yīng)注意關(guān)注啟閉機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。 要注意的是應(yīng)結(jié)合相關(guān)工程特點(diǎn)對(duì)工程整體控制系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行控制,可設(shè)立三組,該三種跟上端機(jī)組負(fù)責(zé)不同的部門,分別為:信息數(shù)據(jù)的收集、信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及特殊情況報(bào)警。 相關(guān)工作人員通過人為控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)閘門進(jìn)行控制,避免工程在建設(shè)過程中遭遇意外事故,出現(xiàn)安全隱患問題等［3］。

3.6 無人機(jī)技術(shù)

無人機(jī)技術(shù)也屬于信息自動(dòng)化技術(shù)的范疇,其原理是利用無線控制設(shè)備和計(jì)算機(jī)來對(duì)無人機(jī)進(jìn)行操控。 在實(shí)際水利工程建設(shè)過程,在施工前需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)勘察并且在施工過程中也要及時(shí)觀察現(xiàn)場(chǎng)情況,而無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能靈活觀察施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度,并且能完成對(duì)工程各個(gè)方面工作,如常見的有定點(diǎn)勘察以及線路鋪設(shè)等。 傳統(tǒng)水利水電工程需要耗費(fèi)大量的人力勞動(dòng),并且因技術(shù)問題工作效率較低,而無人機(jī)技術(shù)在環(huán)境實(shí)地勘查等方面優(yōu)勢(shì)突出。 譬如某水利水電工程在建設(shè)過程中需要取某高處平臺(tái)中土壤樣本,而利用該技術(shù)能有效取出樣本而且工作效率高,對(duì)水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)具有很大幫助。

4 結(jié)語

社會(huì)的發(fā)展離不開先進(jìn)技術(shù),為此水利水電工程企業(yè)在建設(shè)過程中要科學(xué)應(yīng)用信息自動(dòng)化技術(shù),這也是我國(guó)水利水電工程建設(shè)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。 通過將信息自動(dòng)化技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用實(shí)踐能幫助企業(yè)提高工作效率,使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。 此外,各地方政府部分還應(yīng)加強(qiáng)管理水平,出臺(tái)信息自動(dòng)化建設(shè)管理方法,在充分發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)不斷創(chuàng)新,推動(dòng)工程建設(shè)健康發(fā)展。