水利水電工程建設(shè)信息自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

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【摘要】在分析信息自動(dòng)化技術(shù)在水利水電工程建設(shè)應(yīng)用必要性的基礎(chǔ)上，探討信息自動(dòng)化技術(shù)在其工程建設(shè)中的運(yùn)用內(nèi)容、效果和范圍，從其工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、勘測(cè)實(shí)施到運(yùn)營(yíng)管理3個(gè)階段分析信息自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用，并對(duì)未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行展望。

【關(guān)鍵詞】信息自動(dòng)化技術(shù)；水利水電工程；應(yīng)用；必要性

1引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和信息檢索系統(tǒng)、聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、電子信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立與普及，以計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理為手段的信息自動(dòng)化技術(shù)日臻成熟，在大型水電工程建設(shè)中表現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，解決了復(fù)雜約束下的協(xié)同調(diào)控問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了各維度的高效綜合優(yōu)化。本文主要介紹了信息自動(dòng)化技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用，并對(duì)工程技術(shù)的未來(lái)發(fā)展提出一些建設(shè)性的意見(jiàn)。

2水利水電工程建設(shè)信息自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的必要性

水利水電工程建設(shè)一般具有規(guī)模大、建設(shè)周期長(zhǎng)、技術(shù)條件復(fù)雜等特點(diǎn)，從工程規(guī)劃、勘測(cè)設(shè)計(jì)、工程實(shí)施、竣工驗(yàn)收到運(yùn)營(yíng)管理，是一個(gè)漫長(zhǎng)而復(fù)雜的持久管理過(guò)程。不同水利水電工程項(xiàng)目的建設(shè)參與要素、基本存在條件不同，在工程設(shè)計(jì)、規(guī)劃和施工階段會(huì)涉及預(yù)定計(jì)劃的隨時(shí)變更問(wèn)題和復(fù)雜的裙帶關(guān)系，因工程建設(shè)的區(qū)域移民、征地、環(huán)境保護(hù)和水土保持等，工程情況愈發(fā)復(fù)雜、問(wèn)題增多，工程建設(shè)的難度也隨之提升。故此，當(dāng)前水利水電工程建設(shè)需要先進(jìn)的信息自動(dòng)化技術(shù)作為工程建設(shè)的技術(shù)支撐和保障。工程建設(shè)周期內(nèi)，人員要素參與、物理設(shè)備引入和相互間的融合，產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)信息，如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、分析、處理、共享、整合、優(yōu)化配置和實(shí)際應(yīng)用，需要建立自動(dòng)化的信息決策系統(tǒng)來(lái)對(duì)此做出適應(yīng)性的調(diào)整，降低時(shí)滯相關(guān) 效能損失，以滿足工程建設(shè)的需要。工程建設(shè)講求數(shù)據(jù)資源的有效性和實(shí)時(shí)性，運(yùn)用信息自動(dòng)化技術(shù)建設(shè)的自動(dòng)化信息平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息匯總、運(yùn)算、處理，自動(dòng)生成報(bào)表，便于上下級(jí)部門間的工作需要。同時(shí)能夠及時(shí)地進(jìn)行信息傳遞，為工程管理人員提供信息支持，為其決策提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)參考，保障工作人員對(duì)工程質(zhì)量、安全、進(jìn)度和資金消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和監(jiān)理，提高工程管理水平，加強(qiáng)工程運(yùn)行效率。決策的科學(xué)性在于獲取數(shù)據(jù)信息的精確度和時(shí)效性。信息自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)所有數(shù)據(jù)信息的電子化、網(wǎng)絡(luò)化生成，做到對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)采集，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的分析處理，真切地反映出工程的現(xiàn)實(shí)狀況，發(fā)現(xiàn)工程中存在的問(wèn)題，及時(shí)地進(jìn)行對(duì)策調(diào)整，做出科學(xué)的應(yīng)對(duì)，確保建設(shè)計(jì)劃和目標(biāo)的精確實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，可以根據(jù)預(yù)定的工程計(jì)劃和階段目標(biāo)，實(shí)時(shí)跟蹤、動(dòng)態(tài)調(diào)整、對(duì)比分析和優(yōu)化配置各種資源，為工程管理提供決策支持。達(dá)到全面控制施工進(jìn)程、質(zhì)量和成本，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、現(xiàn)代化的管理目的【1】。

3水利水電工程建設(shè)所運(yùn)用的信息化自動(dòng)技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)水利水電工程的信息化管理和自動(dòng)化服務(wù)，現(xiàn)代水電工程與自動(dòng)化信息技術(shù)深度融合集成現(xiàn)代化的水電工程技術(shù)。信息自動(dòng)化技術(shù)是信息智能感知與自動(dòng)化多層域的泛在互聯(lián)，建立在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、擬人化智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)之上。通過(guò)智能化感知、人機(jī)交互、決策和執(zhí)行技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程、施工過(guò)程和運(yùn)營(yíng)管理的智能化，實(shí)施精準(zhǔn)感知系統(tǒng)參量。論文主要介紹地理信息技術(shù)、遙感技術(shù)和衛(wèi)星全球定位技術(shù)在水利水電工程3個(gè)階段中的應(yīng)用。

3.1水利水電工程初期信息技術(shù)的應(yīng)用

工程初期就是工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃階段，該階段包括預(yù)可研和可研2個(gè)部分，工程資料詳細(xì)程度不同。信息自動(dòng)化技術(shù)在該階段所承擔(dān)的任務(wù)就是獲取、存儲(chǔ)、分析、處理、傳遞信息，作為科學(xué)決策的基礎(chǔ)。水利水電工程情況復(fù)雜、元素多樣，信息龐雜，地理信息技術(shù)在此階段主要應(yīng)用于流域規(guī)劃、移民安置規(guī)劃、方案比選、環(huán)境影響評(píng)估、地形測(cè)繪、地質(zhì)調(diào)查、水文勘測(cè)等方面。遙感技術(shù)是最早應(yīng)用于水電工程的調(diào)查方法。眾多水電工程都利用遙感技術(shù)通過(guò)大規(guī)模的航拍遙感攝影測(cè)量工作，來(lái)獲取地面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。其獲取的多比例尺、多通道的航拍資料在工程區(qū)域穩(wěn)定性分析、庫(kù)區(qū)滑坡和泥石流分布、淹沒(méi)損失調(diào)查評(píng)估、生態(tài)及環(huán)境影響評(píng)價(jià)、移民等工作中發(fā)揮了重要的作用。

3.2水利水電工程建設(shè)實(shí)施階段信息技術(shù)的應(yīng)用

水利水電工程建設(shè)實(shí)施階段信息技術(shù)的應(yīng)用主要是在工程初期獲取數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)發(fā)揮采集數(shù)據(jù)的價(jià)值，進(jìn)行集成數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)公示，主要應(yīng)用在施工應(yīng)用管理、物流管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、安全檢測(cè)、數(shù)字檔案和資產(chǎn)維護(hù)等方面。利用地理信息技術(shù)的三維動(dòng)態(tài)模擬功能，可以對(duì)工程進(jìn)行立體化的展現(xiàn)，體現(xiàn)出工程中各相聯(lián)要素的關(guān)系、結(jié)構(gòu)層次與工程進(jìn)展中各系統(tǒng)的變化，反映出工程建筑與外界環(huán)境的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)水電工程信息的三維可視化查詢，系統(tǒng)多時(shí)空全景表達(dá)，提高感知信息的是時(shí)空覆蓋度，為工程科學(xué)決策提供信息技術(shù)支持。

3.3水利水電工程運(yùn)營(yíng)管理階段信息技術(shù)的應(yīng)用

水利水電工程運(yùn)營(yíng)管理階段信息技術(shù)的應(yīng)用主要是對(duì)各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和對(duì)其進(jìn)行綜合管理，為水電工程的安全運(yùn)營(yíng)提供技術(shù)保障。運(yùn)營(yíng)管理階段信息技術(shù)主要運(yùn)用在生態(tài)環(huán)境效應(yīng)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)警、旅游宣傳等方面。因水利水電工程特有的地域?qū)傩裕こ探ㄔO(shè)以前，選址地域與人員活動(dòng)的關(guān)聯(lián)性小，受人為因素的影響較小。工程建設(shè)后，地區(qū)生態(tài)環(huán)境受人為影響的幅度上升，運(yùn)用信息技術(shù)對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)對(duì)于工程的良性運(yùn)營(yíng)具有重要的作用。地理信息技術(shù)對(duì)工程地區(qū)生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能夠及時(shí)地對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)影響工程運(yùn)行的不利生態(tài)因素，從而做出策略上的調(diào)整。運(yùn)用多元遙感信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以定期對(duì)周邊的土地利用狀況、植被、水土保持等進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，建立生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)指數(shù)，利用地理信息技術(shù)的模塊分析功能，對(duì)目標(biāo)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境做出科學(xué)的評(píng)價(jià)。全球定位系統(tǒng)在災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)警中發(fā)揮著重要的作用。在影響力最大的庫(kù)區(qū)山體滑坡動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中，全球定位系統(tǒng)基于坐標(biāo)、角度和距離，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工程地區(qū)的滑坡位移進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)山體靜態(tài)和位移的規(guī)律，有效地對(duì)庫(kù)區(qū)滑坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警。

4水利水電工程與信息自動(dòng)化技術(shù)的深度融合

4.1統(tǒng)一規(guī)劃管理

水利水電工程是一項(xiàng)規(guī)模大、周期長(zhǎng)的大型工程，基于客觀環(huán)境因素，建設(shè)時(shí)間需十幾年，甚至幾十年，在信息自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用中，應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃管理，基于項(xiàng)目實(shí)施階段，對(duì)其做出統(tǒng)一的規(guī)劃管理，以指導(dǎo)后續(xù)的工作，能夠降低工程成本和提高工作效率。

4.2建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)資源庫(kù)

在信息技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，牽涉的數(shù)據(jù)信息過(guò)多，水利工程與地質(zhì)、地形、地貌、水文、生態(tài)環(huán)境、移民、工程材料相關(guān)聯(lián)，所參與的部門、人員眾多，沒(méi)有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)資源庫(kù)，基于不同形式下的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一，很難進(jìn)行部門間的數(shù)據(jù)對(duì)接和管理，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)可供不同部門的使用，避免不必要的麻煩產(chǎn)生。

4.3推進(jìn)水利水電業(yè)務(wù)與信息技術(shù)的融合

當(dāng)前，水利水電工程對(duì)信息自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還不夠深入，技術(shù)的應(yīng)用不是簡(jiǎn)單地搭建一個(gè)信息技術(shù)平臺(tái)或購(gòu)買軟件和設(shè)備，應(yīng)該進(jìn)行深入的調(diào)研，挖掘行業(yè)業(yè)務(wù)的需求，建立一個(gè)全面的、科學(xué)的、合理的信息平臺(tái)，為水利水電工程的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐和保障。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，以地理信息技術(shù)、遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)為代表的信息自動(dòng)化技術(shù)在水利水電工程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、獲取、分析、處理、顯示方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，貫穿于水利水電工程的各個(gè)階段，是水利水電工程建設(shè)的重要技術(shù)支撐，但在應(yīng)用方面還存在一些不足，應(yīng)加深水利水電工程建設(shè)與信息自動(dòng)化技術(shù)的融合。

【參考文獻(xiàn)】

【1】王興民.探討信息自動(dòng)化技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用[J].科技資訊.2019(5):78-80.

作者：仇成旺 單位：中國(guó)電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司