數據挖掘技術在水利水電工程中的應用

吳建蓉，楊 濤

(貴州電網有限責任公司電力科學研究院)

自古以來，水利水電工程都對人類生產生活至關重要，其中，水利工程的管理在很大程度上影響著水利工程可以為人民群眾生產生活發揮的作用。近年來，我國的水利工程網不斷擴大，水利工程承擔了很多重任，包括灌溉、防洪、發電等。隨著保護環境和節約資源的理念逐漸深入人心，清潔能源的利用越來越受到人類的重視，水力發電就是其中之一。要保證水力發電工程中能源利用效率較高，更好地為人類社會發揮作用，就需要利用現代的管理技術，數據挖掘技術就是其中一種比較重要且應用比較廣泛的現代管理技術。

面對數據挖掘技術在水利水電工程方面應用的需求，由楊帥東主編的《基于GNSS及數據挖掘技術的水利工程監管技術》一書利用北斗差分定位、無線傳輸等技術對水利工程監測方法進行了詳細的研究。該書于2012年5月由黃河水利出版社出版，一經出版就受到國內外水利水電工程方向的研究者的青睞。該書以設備國產化為宗旨，防止形成“卡脖子”技術。在基于北斗及設備國產化的基礎上，對其監測方法進行了研究，并通過數據挖掘技術，提高監測精度，使得精度提高、數據穩定，達到或超過進口設備。通過人工神經網絡預測，對監測的數據進行計算和分析，對工程的安全狀況進行判斷和預測，在人工信息化監管平臺進行處理、展示和管理，可給水利建設管理單位提供極大的便利。通過閱讀該書，讀者能夠快速且有針對性地了解國產水利工程設備的操作原理，并能獲取數據挖掘技術在水利工程方面應用的詳細理論知識。回顧全書，其具有以下幾點特色：

一、理論扎實，全面介紹當今水利工程監測技術

要想探討數據挖掘技術在水利水電工程中的應用，就要知曉水利工程的監測技術，進而探究數據挖掘技術可以用在水利監測技術的哪一環節，該書的第二章和第三章分別介紹了基于北斗差分定位的水利工程變形監測技術和基于無線傳輸的水利工程安全監測組網技術。第二章詳細介紹了全球導航衛星系統(GNSS)的組成及其特點，利用該技術可以建立高精度自動監測系統，從而可以減少人工測量工作，節省時間，提高精確度。在詳細介紹GNSS變形監測系統的基本架構、數據的采集與傳輸等理論知識的基礎上，運用實例詳細闡述該系統的應用，生動地介紹了GNSS的技術路徑和運用場景，讓讀者認識到其精確性和高效性。第三章詳細介紹了無線傳輸技術和工作方案對比，并系統地介紹了基于LoRaWAN的無線傳輸技術，主要包括云終端、網關和云平臺，該系統可以運用于水利工程的安全監測。

二、內容具體，詳細探討數據挖掘技術在水利水電工程中的應用

該書的第四章對現階段水利水電工程中監測數據的步驟和方法進行了詳細介紹，將水利數據進行分類，再用不同的研究方法對數據進行研究，探究不同類數據之間的相關性，并對數據進行預處理，從而高效地從數據中獲取信息。第五章介紹了利用數據挖掘技術建立預測模型，探究如何識別和修復在監測過程中出現的異常數據，并對預測系統未來的發展和進化提出了思考與展望。該預測系統充分利用了數據挖掘技術，降低了數據處理的難度，提升了數據挖掘的精確度。這為水利水電工程的高效管理提供了清晰的指導方案和實施辦法。

三、可行性強，具體演示數據挖掘技術在水利信息化監管平臺的實現

隨著科學技術的進一步發展，水利信息化監管平臺的構建是大勢所趨，該書的最后一章詳細介紹了水利信息化監管平臺的構建，從系統總體架構、數據接收中心、監管平臺主界面、監測數據展示、數據整編和預測預報模塊等多方面詳細介紹了水利信息化監管平臺的發展現狀以及未來的發展方向。建立水利信息化監管平臺不僅可以對水利水電工程建設和管理工作中涉及的諸多數據信息進行動態監控，對數據信息進行智能化分析，還能夠預測外部沖擊對水利工程的影響，提升水利工程的工作效率，并及時發現水利水電工程管理過程中的一些風險和隱患，進而提高水利工程的經濟效益和社會效益。

綜上所述，《基于GNSS及數據挖掘技術的水利工程監管技術》一書全面翔實，邏輯清晰，且理論較新，能夠深刻反映我國水利工程發展的現狀，可為研究水利工程信息化、智能化的學者提供一定的理論支持。