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智能化技术在水利水电工程监测与运维中的应用探索

黄亚桥
  
天韵媒体号
2025年18期
内蒙古自治区红山水库管理中心 内蒙古赤峰 024511

摘要:水利水电工程作为国家基础设施的重要组成部分,在防洪、发电、灌溉、供水等方面发挥着极为关键的作用。随着工程规模的不断扩大和运行要求的日益提高,传统的监测与运维手段逐渐暴露出诸多局限性。例如,人工监测效率低下、数据准确性和及时性难以保证,运维工作多依赖经验判断,缺乏系统性和前瞻性,难以对复杂多变的工程运行状况进行精准把控。而与此同时,智能化技术在近年来取得了飞速发展,传感器技术日益精密,大数据处理能力大幅提升,人工智能算法不断创新,为水利水电工程监测与运维的智能化升级提供了坚实的技术支撑和广阔的发展空间。

关键词:智能化技术;水利水电工程;监测;运维;应用

引言

智能化技术作为当前科技发展的前沿领域,已广泛应用于各行各业。在水利水电工程中,智能化技术的应用不仅提高了工程的自动化水平,还实现了对工程状态的实时感知和精准控制。通过引入物联网、人工智能、大数据等先进技术,水利水电工程的监测与运维工作得以全面升级,为工程的安全运行和高效管理提供了有力保障。

1智能化技术的应用优势

智能化技术在水利水电工程监测与运维中具有显著优势。它能实现精准高效的数据采集,各类先进传感器可对工程关键参数进行实时、精确监测,如大坝的微小变形、水电站设备的细微振动等,数据准确性远超传统人工监测手段。在数据处理与分析方面,大数据技术可快速处理海量监测数据,挖掘出潜在规律与异常,人工智能算法能依据数据特征准确诊断故障并预测设备运行趋势,提前预警风险,让运维从被动变为主动。智能化运维管理平台可整合各方资源,优化管理流程,实现各部门信息共享与协同作业,大幅提升运维效率,降低人力成本与时间成本,同时延长设备使用寿命,增强水利水电工程整体的安全性与可靠性,保障其长期稳定运行。

2智能化技术在水利水电工程监测中的应用

2.1传感器网络的全方位监测

在水利水电工程监测中,传感器网络构建起了一张严密的数据采集网。多种类型的传感器被广泛应用,例如,渗压传感器被深埋于大坝坝体及基础部位,精准监测孔隙水压力变化,这对于判断大坝渗流状况、防范渗透破坏意义重大。而应变传感器则紧密附着于大坝结构关键部位,像坝体表面、内部廊道等,时刻捕捉混凝土和钢筋的应变数据,以此评估大坝受力状态。这些传感器相互协作,凭借高灵敏度和高精度,实现对工程结构参数的实时、连续监测。通过无线传输技术,将采集到的数据迅速传送至监控中心,为后续分析与决策提供海量且可靠的数据基础,有效保障工程的结构安全稳定。

2.2卫星与无人机遥感监测的宏观把控

卫星遥感技术在水利水电工程监测领域发挥着宏观掌控的关键作用。它能够周期性地获取工程所在区域的高分辨率影像,无论是大面积的水域变化,还是宏观的地形地貌改变,都逃不过卫星的“眼睛”。比如对水库蓄水量变化、周边土地利用情况的监测,卫星遥感都能清晰呈现。无人机遥感则以其灵活性和机动性,对工程局部细节进行精细化监测。它可以贴近工程设施,拍摄高清图像,用于检查大坝表面裂缝、护坡损坏等情况。无人机还能搭载多光谱传感器,分析植被覆盖度与健康状况,间接反映工程对周边生态环境的影响,为工程的生态维护与安全运营提供全面且细致的信息支撑。

3智能化技术在水利水电工程运维中的应用

3.1智能故障诊断与预测性维护系统

智能化技术助力水利水电工程运维中的故障诊断与维护规划。通过对各类设备运行数据的实时采集,如发电机的振动、温度、电流等参数,运用先进的机器学习算法建立故障诊断模型。该模型能精准识别设备运行状态的微小变化,快速定位故障根源,有效减少故障排查时间。同时,基于大数据分析和时间序列预测算法,构建预测性维护系统。它可依据历史数据和当前设备运行趋势,预测设备可能发生故障的时间和部件,提前安排维护任务,避免突发故障导致的停机停产。这不仅大幅降低了运维成本,提高了设备利用率,还保障了水利水电工程的稳定供电与供水,提升了整体运行的可靠性与经济性。

3.2智能运维管理平台的协同运作

智能运维管理平台整合了水利水电工程运维的各个环节。它借助物联网技术,实现设备间互联互通,将分散的监测数据、设备信息集中管理。在平台上,可实时查看设备状态、运维任务进度等信息,方便工作人员进行统筹安排。同时,平台融合了专家系统和智能决策算法,当遇到复杂故障或运维难题时,能迅速提供多种解决方案,并根据实际情况推荐最优策略。此外,通过与供应链系统相连,可自动预警零部件库存不足,及时采购所需物资,保障维护工作顺利进行。这种协同运作模式打破了部门间信息壁垒,优化了运维流程,显著提升了水利水电工程运维的整体效率和管理水平,确保工程长期高效运行。

4智能化技术在水利水电工程中的未来发展趋势

4.1智慧水利的兴起与深化

智能化技术在水利水电工程中的未来发展趋势之一是智慧水利的兴起与深化。智慧水利是指利用现代信息技术,如物联网、云计算、大数据、人工智能等,对水利水电工程进行智能化改造和升级,以提高工程的管理水平和运行效率。

在未来,智慧水利将成为水利水电工程发展的主流方向。随着新一代信息技术的普及和应用,智慧水利将实现更精细化的水资源管理和更高效的灾害预警。通过智能监测和控制系统,可以实时监测水利工程的各种参数,如水位、流量、水质等,并通过数据分析,实现对水资源的优化配置和调度。同时,智慧水利还将推动水利工程的智能化运维,利用无人机、物联网和人工智能等技术,实现远程监控、故障诊断和应急响应自动化,提高运维效率和安全性。

4.2绿色可持续发展的融合与推动

智能化技术在水利水电工程中的另一个未来发展趋势是绿色可持续发展的融合与推动。随着全球气候变化和生态环境问题的日益严重,水利水电工程的可持续发展已成为重要议题。智能化技术将为绿色可持续发展提供有力支持。通过智能化技术,可以实现水资源的多元化利用和高效管理,如雨水收集利用、废水处理回用等,减少对自然水资源的依赖和消耗。同时,智能化技术还可以促进水利工程的生态修复和保护,如通过智能监测和控制系统,实时监测水质和生态环境的变化,采取相应措施进行保护和修复。此外,智能化技术还可以推动水利水电工程的绿色建设和运维。在工程建设过程中,采用可再生、可循环、低碳排放的材料和技术,降低对环境的影响。在运维过程中,采用绿色节能技术,降低能耗和排放,提高能源利用效率。

结束语

智能化技术在水利水电工程监测与运维中的应用,为工程的安全稳定运行和高效管理带来了前所未有的机遇。通过对智能化技术的深入研究与应用实践,能够实现对水利水电工程全方位、实时化、精准化的监测与运维,有效提升工程的可靠性、经济性和环境友好性。相信在智能化技术的助力下,水利水电工程将在新时代焕发出更加璀璨的光芒,创造更大的价值。

参考文献

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