自动化信息技术在水利水电工程中的应用探讨

2023-01-19庄宝庆张浩

科学与信息化 2022年6期

庄宝庆张浩

无锡市锡山区水利局江苏无锡 214000

引言

利用自动化信息技术可以全面收集数据，利用地理空间数据定位收集到的数据。环境因素直接影响到水利水电工程建设，并且二者的联系非常紧密，施工单位需要全面勘察周围情况，因此提高整体工程施工效率。为了顺利开展水利工程，需要加大力度建设信息数据库，因此高效的管理水利工程，因此保障水利水电工程施工的安全性和合理性。

1 概述自动化信息技术的特点和优势

1.1 自动化信息技术的特点

1.1.1 抗干扰性比较强。水利水电工程施工规模比较大，具有较长的周期，在实际施工中存在较多的不确定因素，因此增加了施工难度，从而影响到水利水电工程的施工质量。利用自动化信息技术之后，有利于提高水利水电工程施工的便利性，施工单位可以根据工程施工特点完善施工管理系统，有利于规范性的监理施工操作流程，降低干扰因素的负面影响，顺利开展水利水电工程施工，显著降低水利水电工程施工中的危险性[1]。

1.1.2 适应能力强。因为水利水电施工具有很强的复杂性和系统性，整体施工环境比较复杂，利用传统的建设模式和管理模式无法满足水利水电工程施工需求，而利用自动化信息技术具有很强的适应能力，有利于控制整个施工过程，提高施工管理水平，因此保障水利水电施工质量。

1.2 优势

在水利水电施工中利用自动化信息技术，可以有效应对施工问题，保障施工质量和效率。通过利用自动化信息技术有利于顺利开展施工管理工作，及时处理施工中存在的问题，优化施工管理效果。因为水利水电工程具有较长的施工周期，整体投资量比较大，需要施工单位投入较多的人力资源和物力资源等，如果没有落实管理工作，将会浪费施工资源，同时不利于保障水利水电工程施工的质量和安全性。在水利水电工程中利用自动化信息技术，有利于优化配置各项资源，避免浪费施工资源，同时可以提高施工便利性，例如利用遥感技术和水下成像技术等实时监控水利水电施工过程，确保工程监督和管理水平，避免发生安全风险，维护施工人员的安全性，同时可以保证整体施工质量[2]。

2 自动化信息技术在水利水电工程中应用的必要性

2.1 技术发展的必然趋势

水利水电工程建设直接关系到人们的日常生活，在社会发展过程中，人们对于水利水电工程建设也提出更高的要求，而在实际施工中信息数据采集和分析等工作具有较高的工作难度，而不断发展信息化技术，可以弥补上述不足。当前世界各国都在积极建设信息化社会，再加上信息技术和通信技术不断发展，因此在水利水电工程施工中利用自动化信息技术属于必然趋势。

2.2 自动化信息技术的先进性

自动化信息技术具有先进性优势，可以推动各个行业发展。在水利水电工程施工中利用先进的信息技术，有利于解决各种问题，有利于提高水利水电工程施工效率。通过提供针对性的数据信息，并且建立数据信息系统，有利于提高工程施工的精确性，更加科学的管理水利水电工程，顺利开展工程施工，保障整体施工效率[3]。

2.3 促进行业智能化发展

不断发展各项新兴技术，并且在水利水电工程广泛应用，可以提高水利水电工程施工的便利性，利用自动化信息技术可以开展智能更新和智能调配等，有利于智能化分析和动态监测数据中心收集的数据信息，同时可以向管理部门传输水利水电工程潜在的风险信息，由管理部门落实纠正措施，完善水利水电工程管理工作，提高水利水电工程的智能化水平。

3 水利水电工程中自动化信息的应用现状

3.1 自动化信息技术应用效率比较低

在水利水电工程施工中自动化信息技术不够成熟，这是因为二者结合度比较低。当前水利水电工程施工需要技术支持，但是水利水电工程缺乏严密的组织结构，在信息收集和转化阶段具有较低的集约度，部门之间没有建立统一的执行标准，因此延长了信息处理周期，降低了信息集中处理效率。此外我国虽然不断提高技术支持力度，但是并没有强制性的要求企业改善技术，因为水利水电工程整体信息水平仍旧比较低。行业技术研发力度比较小，现有的资金投入无法支持长远发展。因此在当前发展过程中需要制定科学在技术指标[4]。

3.2 缺乏专业的技术人才

为了充分发挥出高新技术软件的作用，需要建立专业的人才团队，因此在水利水电工程中利用自动化信息技术也需要建立专业的信息技术团队，可以精确性的收集和整理水利水电工程的数据，及时发现并且处理施工中的问题，降低工程损失。对比其他专业，我国水利水电工程专业缺乏技术人才，因此限制了专业创新发展，导致水利水电工程利用的自动化软硬件相对落后。

4 自动化信息技术在水利水电工程施工中的应用

4.1 门闸监控技术

为了充分发挥出自动化信息技术的作用，工作人员需要积极分析新型技术，结合区域性发展合理利用新型技术，因此保障水利水电施工质量。例如某水利水电工程施工中在拦河闸部位安装PLC控制柜，可以分别控制不同的启闭机，并且在管理处安装远程控制，可以利用远程控制方式控制设备，相互转换控制柜的面板，在内部控制过程中，可以结合实际情况设置上位机，负责数据接受和存储。启动PLC单元即可向操作机中输送信息，提高工作人员监控调度的合理性[5]。

4.2 利用GIS技术

GIS技术可以实现立体动画描述，工作人员可以利用计算机系统动态化描述水利水电工程，同时可以在不同的角度设计水利水电工程，可以在全方位角度调整工程建设，提高整体施工的精确度，满足工程施工要求，同时可以降低工程施工成本。在工程检测过程中，GIS技术可以分析地形情况，建设自动化计算工程之后，架设应急处理方法，同时针对工程分项利用GIS评估灾难情况，并且及时提出预警，有效保障工程施工的安全性。

4.3 水文检测系统

在水利水电工程中水文检测系统发挥着重要的作用，关系到工程发展，为了获得精确性的水文检测结果，施工单位需要在系统建设中合理利用相关信息技术，提高水文检测的效率。施工单位利用自动化信息技术可以即时检测水文环境，并且利用网络方式向工作人员传递数据和检测信息，方便施工单位分析工程内部水文环境，提高安全隐患排查效果。同时利用自动化检测系统可以综合整理水文资料，通过数据判断确定工程系统是否存在问题，并且发生故障风险之后可以及时发布警报，提醒施工人员及时开展安全检修工作[6]。

在水利水电工程施工中需要设置六个左右的遥测站和两个左右的中心站，可以全面覆盖整个功能层。在流域处还需要建设监测站，在全范围内开展闸门监控工作。在设计水文检测系统的过程中，还需要利用自报式方式，通过移动网络开展通信工作，在申请VPN之后匹配固定的IP地址。利用自动化检测形式可以及时检测水位，并且完成现场测试，在原始资源收集和处理阶段可以根据系统数据，展示出实际送水情况。因为在不同阶段都可以利用水文检测技术，在恶劣天气也可以发挥出测站的测试作用，并且可以适当添加防雷设计，降低雷击事故发生率，为后续建设工作奠定基础。

4.4 工程管理系统

为了顺利开展水利水电工程施工，施工单位需要建立管理系统，利用自动化信息技术完善工程管理系统，可以实现工程管理的信息化和自动化。可以在成本管理和考勤管理以及人力资源管理阶段都可以利用信息管理系统，同时可以保障管理效果。在管理工作中可以利用信息化系统掌握工程进度和物资储备情况等，方便施工单位调整建设进度，制定科学的物资采购计划，确保可以高质量地完成施工任务[7]。

4.5 虚拟环境技术

水利水电工程具有较长的周期，整体施工环境比较恶劣，因此影响到施工建设。在水利水电工程施工中利用虚拟环境技术，可以综合工程各方面因素完成三维建模，真实的模拟实际施工方式，并且制定科学的施工方案，降低施工风险发生率。利用虚拟环境技术可以实时三维建模，方便施工单位明确施工情况，并且为工程维护提供便利。

4.6 遥感技术

很多水利水电工程建设在山区，因为山区地势比较复杂，因此存在较多的安全隐患，为了提高施工安全性，在施工中可以利用遥感技术，实时采集施工数据，并且利用计算机模拟施工现场的施工环境，掌握施工现场的地质结构和地理环境，顺利开展水利水电施工。

4.7 无人机技术

在建设水利水电工程的过程中利用无人机技术，施工人员需要利用无线控制设备和计算机程序控制系统等操作无人机，可以勘察施工中的各种数据，实时监督控制施工现场。例如某水利水电工程施工中，施工单位需要通过勘测工作获取土壤样本，而传统的人工操作方式具有较低的施工效率，同时无法保障施工安全性。而利用无人机可以高效的获取土壤样本，再加上无人机运用比较灵活，可以配置机载设备，可以顺利开展遥感测绘和定点勘察等工作，辅助水利水电工程施工[8]。

5 自动化信息技术在水利水电工程中的应用建议

5.1 合理利用工程资金

在水利水电工程建设中需要利用较多的资金，而在水利水电工程中利用自动化信息技术，需要在技术研发和设备更新等方面投入资金，合理配置工程资本。在工程造价阶段不仅要计算设备成本，同时需要考虑利用自动化信息技术节省的资金量。管理人员需要深入分析自动化信息技术的本质，争取利用最低的资金获得预期工程效益。因为水利水电施工技术不断发展，因此施工单位要注意预留研发资金，管理人员需要在宏观角度科学使用配比资金。

5.2 建设专业人才团队

为了在水利水电工程中充分发挥出自动化信息技术的作用，施工单位需要加强建设专业人才团队。施工单位需要建立科学的人才激励机制，激发工作人员的工作积极性，同时还需要定期组织技能培训，在工程施工中充分发挥出专业人才的优势。专业人才培养专业阵地是学校，为了培养高素质人才，各个高校需要结合水利水电工程需求创新课程教学方式，培养出复合型人才。施工单位和企业需要建立合作关系，培养出专业的人才，并且制定出目标计划，例如可以设置人才创新基金，鼓励高校学生进入到工程研发团队，激发水利水电工程的活力。此外施工单位需要积极引进专业人才，同时需要做好人才培养工作，为水利水电工程施工奠定人才基础。

5.3 注重施工管理工作

因为水利水电工程比较复杂，为了有效利用自动化信息技术，施工单位需要重视施工管理工作。管理人员需要开发自动化信息管理方法，弥补传统施工管理的不足之处，切实保障施工质量。为了强化自动化信息技术的应用，施工单位需要推动标志化建设工作，避免出现重复性开发工作，同时需要结合现代化信息技术，构建水利数据中心，为水利水电工程施工和施工管理等工作提供参考。