智慧水利技术在水利工程运维管理中的应用探析

王晓卿

伊金霍洛旗水利事业发展中心

（内蒙古鄂尔多斯市）邮编：017200

摘要：水利工程运行管理是保证工程安全运行，充分发挥兴利减灾效益的关键，而传统的人工巡检和经验调度方式已经很难适应新时代水利精细化管理的需要。基于物联网、大数据、人工智能等技术，智慧水利能够实时感知项目运行状态，智能预警风险，科学调度，综合提高运营管理效率。基于此，本文梳理了智慧水利技术赋能水利工程运维管理的核心价值，从感知监测、数据分析、智能预警三个方面阐述具体应用场景，分析当前应用中存在的问题，针对性提出优化推进路径。以期为行业内相关人员提供参考。

关键词：智慧水利；运维管理；感知监测；智能预警；数字化转型

引言

目前，我国水利工程运行管理主要依赖于人工巡检和纸质记录，存在隐患检测滞后、数据碎片化、调度决策准确性差等问题，无法满足复杂运行条件下的安全管理需求。近年来，随着数字化和水利领域的深度融合，“智慧水利”已成为我国水利信息化建设的重要发展趋势，也是实现项目运营管理水平提升的重要技术支撑。基于此，本文结合基层水利工程运维实际，探析智慧水利技术的应用场景与落地路径，以期为提升工程运维质效提供借鉴。

1 智慧水利技术赋能水利工程运维管理的核心价值

1.1 提升运维作业效率，降低人工劳动强度

“智慧水利”是一种利用自动传感装置代替手工进行数据收集的方法，能够24小时对运行参数进行连续监控，大大降低了现场巡视的频率和工作量；通过远程控制，可以实现闸门、泵站等设备在线运行，减少了人员在现场的来回奔波，极大地提高了维护工作的响应速度和总体工作效率，减轻了基层工作人员的短缺。

1.2 强化风险预判能力，保障工程运行安全

智慧水利建设通过布设多维传感网络，实时获取水位、水压、位移、流量等关键参量，并结合门限预警和趋势分析模型，在早期提出预警，将运行管理由“被动抢修”提升到“主动预警”。特别是在汛期防洪、冬汛和灌区输水等重要时期，智能预警技术可以大大提高风险处理的时效性，减少工程安全事故的发生概率，巩固工程安全的防线。

2 智慧水利核心技术在运维管理中的具体应用

2.1 构建全域运行监测体系

物联网是智慧水利运营管理的感知依据，它将水位计、渗压计、位移传感器、流量计、视频监控等多种终端装置布置在水库大坝、堤坝、输水渠道、涵闸泵站等重点区域，构建全方位的传感网络，实现对项目运行状态的各种参数的实时获取。在中小规模的水库中，可以实现全天24小时的坝体位移、渗流量和库水位的监控，从而取代传统的手工观测；在灌区工程中，利用渠道测流装置和智能闸门，可以实现输水流量的自动测量和遥控调节，提高供水的准确性和供水的效率；对于堤坝工程，采用视频监测和变形监测相结合的方法，可以在较短的时间内发现堤坝的沉降和渗漏。通过无线通信网络将传感数据传送到运行管理平台，以支持后续的分析。

2.2 实现运维数据融合应用

大数据可以集成、净化和挖掘多源异构数据，建立一个统一的运营管理数据资源库。一方面，通过对运营历史数据进行统计和分析，归纳出项目病害发生发展的规律，并提出有差别的巡查维护方案，提高运营管理的针对性。另一方面，将实时观测资料和气象资料相结合，对洪水演变、渗流变化进行模拟和预报，为防洪调度和应急救援提供科学依据。

2.3支撑智能预警与辅助决策

人工智能是维护和管理的一种智能分析方法。在病害识别上，利用深度学习的图像识别方法，对堤防、渠道的监控图像进行自动分析，识别出渗漏、裂缝、淤积等异常状态，从而代替传统的人工视频巡查，提高隐患辨识的效率和准确性。在风险预警上，采用人工神经网络方法，建立施工安全预警模型，并将多维监控信息融合起来，对施工过程中的危险进行预测。在调度优化上，通过对流域来水状况、用水需求和工程约束等因素的分析，实现对调度的最优调度，提高调度的合理性和水资源的利用率。

3 当前智慧水利运维应用存在的问题

3.1 感知体系覆盖不均，老旧工程改造难度大

一些建成时间比较久的老项目，由于结构条件和建设标准的制约，其建设过程中面临着巨大的困难和高昂的成本，造成了智能技术在应用上的不足，以及整个区域的维护智能化程度不平衡。另外，一些部署的传感设备缺少日常维护，数据的准确性和在线率不高，不能为运维提供可靠的支持。

3.2运维队伍数字化能力有待提升

基层水利运行维护团队的专业结构较为传统，大部分成员具有较强的野外维护经验，但缺乏智能设备的运行管理、数据分析和平台应用等方面的能力。智能系统建成之后，一些维修人员只能进行基本的数据浏览，而不能进行深入的数据应用和系统的维护，这就造成了一些智能功能处于闲置状态，很难将技术上的优势完全转变为运行效率。同时，在基础设施建设中，缺少信息技术和水利领域的复合型人才，设备故障和系统异常难以及时处理，严重制约了智能系统的平稳运转。

4 深化智慧水利运维应用的优化路径

4.1 完善感知网络布局，推进老旧工程数字化改造

统筹推进各级水利工程的智慧感知体系建设，根据工程级别和危险程度，对监测点位置和监测参数进行合理的规划，弥补中小规模项目和边远地区的“感知缺陷”。根据实际情况，根据实际情况，制定数字化改造计划，将重点区域的监控设备优先部署，并采用成本低廉、安装方便的成熟技术，逐步达到传感覆盖的目标。通过对传感设备的定期校验和运行维护，明晰其运行管理职责，保证监测结果的准确性和可靠性，为智能运维提供坚实的数据基础。

4.2 加强人才队伍建设，提升数字化运维能力

对基层操作人员进行分级的“智慧水利”技能训练，着重加强对平台操作、设备日常维护、基础数据分析等实际技术的学习，提高一线员工的数字化应用能力。加强对信息化和水利工程复合型人才的补充，加强专业运行和维护队伍的建设。通过与技术服务商的合作，开展结对帮扶，构建长期的技术支撑体系，保证智能系统的持续稳定运转，使其技术效能得到最大程度地发挥。

5结束语

综上所述，智慧水利是水利建设项目运营管理的重要组成部分，是推动水利建设项目运营管理向智能化方向发展的核心驱动力量，能够有效解决传统运营模式存在的效率低下、预警滞后、决策粗放等问题，全面提高项目的安全控制水平和综合效益。目前，我国智慧水利建设还面临着感知覆盖不均匀、数据融合不够、人才支撑不足等问题，需要不断完善感知网络，构建一体化平台，加强人才队伍建设，完善安全体系，促进智能技术与运营管理的深度融合。未来，通过“数字孪生”等技术的逐渐应用，使水利工程运行管理向更加精准和智能的方向发展，为实现高质量的水利建设奠定坚实的基础。

参考文献

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