摘 要:本文分析了水利工程動態(tài)化的管理效果,并結(jié)合當前的技術表現(xiàn),進一步闡述了水利工程控制技術的智能化應用現(xiàn)狀。同時結(jié)合相關的數(shù)據(jù)資料,全面研究了水利工程控制技術的應用策略。
關鍵詞:水利工程;智能化;監(jiān)測;控制技術
水利工程關系著國家的發(fā)展,它時刻影響著我們的生產(chǎn)生活。在實際工作中水利工程的建設,能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的科學開發(fā),從而保障農(nóng)業(yè)的基本生產(chǎn)需求。我國在水利基礎設施開發(fā)建設中,由于地質(zhì)環(huán)境的原因,開發(fā)的難度較大。所以要通過工程的智能化監(jiān)測,運用先進的控制手段,提升工程的建設質(zhì)量,從而保證工程建設的安全性,進一步滿足水利工程的技術控制需要。
一、水利工程智能化控制技術的應用現(xiàn)狀
(一)傳感器技術和物聯(lián)網(wǎng)
傳感器技術和物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代科技新的概念。兩者的有效融合促進了行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展,激發(fā)了行業(yè)的發(fā)展活力,特別在工程的監(jiān)測工作中通過智能化技術的應用,保障了工程的建設效果。傳感器作為一種外部的檢測工具,能夠了解外在環(huán)境的變化情況,并通過信號的識別,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的應用管理。不管在任何的外在環(huán)境條件下,它能夠感知到復雜的生物特征,并通過傳感器的檢測,達到一定的環(huán)境應用要求。這就進一步提升了環(huán)境的控制能力,實現(xiàn)了環(huán)境決策的科學化。物聯(lián)網(wǎng)作為一種全新的概念,它是通過物體的外在連接,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的整體收集,并提升了數(shù)據(jù)的交換應用能力,進一步提升了資源的利用效率。在物聯(lián)網(wǎng)的技術應用中,每一個傳感器都會作為信息收集點,通過這些收集點的應用,實現(xiàn)了網(wǎng)絡的互聯(lián)互通,從而形成了一個整體的數(shù)據(jù)體系。兩者的有效融合,既保證了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的科學來源,又實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳感和應用,從而提升了數(shù)據(jù)的處理效率。例如,在一個大型的水利工程項目中,通過傳感器的應用感應,能夠?qū)崟r監(jiān)測環(huán)境的運行情況,同時了解材料的應用表現(xiàn),從而結(jié)合各種環(huán)境因素,形成一定的數(shù)據(jù)參考,并通過互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng),發(fā)出相應的預警機制,從而實現(xiàn)環(huán)境的自動化管理,進一步保障工程的正常施工。此外,通過這一監(jiān)測系統(tǒng)的應用,全面提升了數(shù)據(jù)的處理效率,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的科學管理,并保證了決策的有效性和準確性,進一步排除了外在的環(huán)境風險,全面提升了工程的建設效率[1]。
(二)自動化控制和優(yōu)化算法
水利工程作為現(xiàn)代化的關鍵性工程,在整體的工程應用中能夠保證水發(fā)電的穩(wěn)定性,并且能夠增強環(huán)境控制的安全性和高效性。在該項技術應用中,通過自動化控制技術和優(yōu)化算法,能夠促進水利工程的革命性變革。對于大型水利工程來講,例如一些水利大壩,任何的異常表現(xiàn)都會造成巨大的經(jīng)濟損失。自動控制技術能夠?qū)崿F(xiàn)關鍵設備的有效監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)存在設備異常,能夠及時采取相關策略,從而保證工程運行的安全性和穩(wěn)定性。為了進一步提升工程的運行效率,了解各項技術參數(shù),就要通過算法的優(yōu)化應用,進行工程的科學管理,從而保證一定的技術應用效果。在水利工程中,這種算法的優(yōu)化應用能夠了解工程設備的運轉(zhuǎn)情況,從而提升發(fā)電的整體效率。此外,隨著近幾年深度學習技術的發(fā)展,它也應用在了水利工程的優(yōu)化控制中。例如,通過深度算法了解了網(wǎng)絡模型的工程數(shù)據(jù)情況,可以準確地預測工程的運行情況,從而實現(xiàn)工程的智能化的控制[2]。
二、水利工程智能化控制技術的應用
(一)智能化的調(diào)度
隨著科學技術的發(fā)展,在水利工程管理工作中形成了新的趨勢,它通過智能化的調(diào)度工作,以相關數(shù)據(jù)技術為載體,形成了全新的分析模型,從而提升了工程的管理效率。數(shù)據(jù)智能技術是以智能化調(diào)度技術為基礎的。每天水利工程產(chǎn)生的運行數(shù)據(jù),都會進行科學處理。通過歷史數(shù)據(jù)的分析,可以了解潛在的風險。例如,在特殊的環(huán)境條件下,水庫的水位會存在一定的波動,或者由于機械設備的高負荷運轉(zhuǎn)會產(chǎn)生一定的故障問題。這些問題的洞察和了解都能夠為工作系統(tǒng)做出風險識別,從而應對各種風險。這一預測模型的控制和應用,能夠提升工程的管理能力。與傳統(tǒng)的管理模式所不同,通過建立一定的預測模型,能夠預知未來的發(fā)展風險,從而更好地制定控制策略,進一步滿足工程的發(fā)展目標。例如,通過預測模型的控制應用,能夠了解接下來天氣的變化情況,并掌握水庫的水位表現(xiàn),從而形成正確的水庫管理策略,進一步保證水利工程的正常運轉(zhuǎn)。值得關注的是,在智能化的調(diào)度工作中,不僅能夠提升水利工程的運行效率,同時還能保障工程運行的安全化和高效化。例如,通過智能化的調(diào)度系統(tǒng),可以了解水電的高峰應用時段,從而獲得更高的生產(chǎn)利益。與此同時,通過設備狀態(tài)的動態(tài)控制,可以降低設備故障問題的產(chǎn)生,從而化解故障的安全風險,進一步減少維修的管理成本[3]。
(二)故障的診斷和預測
在水利工程管理工作中,故障風險的識別尤為關鍵,它能保證設備的正常運轉(zhuǎn),并實現(xiàn)人員生產(chǎn)的安全化,它也是工程穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的關鍵因素。在傳統(tǒng)的管理工作中,工程的維護和檢修工作需要依靠個人經(jīng)驗,這就會存在一定的測試誤差。隨著社會技術的發(fā)展,通過數(shù)據(jù)的動態(tài)應用,能夠預測未來可能發(fā)生的故障。水利工程在運營中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在單一應用中,不會形成顯著的效果,但對它們進行綜合應用時,就能產(chǎn)生有價值的信息內(nèi)容。例如,在某一段生產(chǎn)時間段內(nèi),發(fā)動機的振動速率會顯著提升,這就意味著社會存在潛在問題。通過應用先進的數(shù)據(jù)分析技術,結(jié)合相關的深度算法,能夠進一步測試設備故障的問題表現(xiàn)。機器的學習模型能夠根據(jù)傳統(tǒng)數(shù)據(jù),掌握設備的運行模式,從而產(chǎn)生數(shù)據(jù)的分析應用價值。例如,通過神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的應用,能夠識別故障的特定前兆。此外,通過大量傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的應用,能夠預測設備故障發(fā)生的大概時間和類型,從而做好前期的設備維護工作。這種預測的維護管理模式與傳統(tǒng)的維護模式相比,運行的效率更高,管理的成本更低,所以它可以避免發(fā)生突發(fā)問題。除了硬件的設備,生產(chǎn)數(shù)據(jù)還可以利用在運營管理工作中,例如不科學的水庫調(diào)度行為等,通過進一步的優(yōu)化,都會提升工程的運行效率[4]。
三、水利水電工程智能化控制技術的未來發(fā)展趨勢
(一)人工智能和深度學習
隨著科學技術的快速發(fā)展,人工智能技術和深度學習已經(jīng)應用在了水利水電工程管理中,通過各領域的技術融合,進一步提升了水利工程的管理效率。對于水利工程來講,深度學習意味著能夠提升工作效率,并保證決策工作的科學性,同時能夠適應未來社會的發(fā)展變化。深度學習作為一種網(wǎng)絡神經(jīng)系統(tǒng),它能夠控制水利工程的工作性能,并且通過自然語言的處理,能夠了解水利工程的工作狀態(tài)。在水利工程中通過深度學習能夠形成大量的數(shù)據(jù)內(nèi)容,從而進一步監(jiān)控水庫的工作情況,并且通過數(shù)據(jù)的自動識別,能夠更好地預測未來的發(fā)展變化。例如,通過對過去數(shù)據(jù)的處理,并結(jié)合一定的深度算法,能夠了解洪水的到來時期,從而及時采取相關政策,做好防水管理工作。深度學習技術還有利于優(yōu)化水利工程的發(fā)電策略。在傳統(tǒng)的管理方法應用中,其采用的預測模型相對固定,在復雜的自然條件下,形成的方式不夠靈活。與現(xiàn)代化的技術模型相比較,人工智能技術能夠調(diào)整數(shù)據(jù)的內(nèi)容,從而確保水利工程的發(fā)電效率。在傳統(tǒng)的設備維護中,通常會根據(jù)個人經(jīng)驗進行人為判斷,它需要在固定的場所內(nèi)完成,而這一方法會導致設備出現(xiàn)更多的故障。在深度學習技術應用中,能夠進一步預測存在的故障問題,從而進行有效的維護。它不僅節(jié)約了維護成本,同時延長了設備的使用時間。通過監(jiān)控設備能夠觀察設備的運行情況,并自動識別潛在的安全風險,發(fā)現(xiàn)其是否存在異?;顒?,從而形成有效的解決方案。在決策管理工作中,通過學習模型的技術應用,例如大數(shù)據(jù)技術,為水利工程管理提供一定的數(shù)據(jù)保證。工程師可以在虛擬的環(huán)境模擬中,了解各項策略的應用效果,從而形成最佳的應用方案。需要注意的是,雖然深度學習為水利工程帶來了一定的發(fā)展價值,但也存在諸多的問題。例如,在深度學習模型建立中需要大量的數(shù)據(jù)基礎,而在這樣的情況下,無法獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)內(nèi)容[5]。
(二)大數(shù)據(jù)與云計算
隨著科學技術的發(fā)展,大數(shù)據(jù)和云計算的產(chǎn)生,改變了當前社會的商業(yè)形態(tài)。對于水利工程而言,它存在一定的綜合性和復雜性,其影響的因素相對較多,這也進一步保證了數(shù)據(jù)采集和應用的價值,它全面推動了工程管理的智能化。水利工程每天都會產(chǎn)生復雜的數(shù)據(jù)內(nèi)容,這些數(shù)據(jù)涉及各項運行表現(xiàn)。在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理工作中,由于數(shù)據(jù)的內(nèi)容較多,復雜性較強,就會造成一定的工作壓力,從而無法快速識別數(shù)據(jù)內(nèi)容。而大數(shù)據(jù)可以全面挖掘數(shù)據(jù)信息,并進行針對性的分析和分類。例如,通過歷史數(shù)據(jù)的分析,進一步預測水利工程的運行情況,從而優(yōu)化發(fā)電策略,提升發(fā)電的效率,并保證水庫管理的安全。此外,大數(shù)據(jù)能夠發(fā)現(xiàn)設備存在的潛在問題,成為工程管理,建立一定的數(shù)據(jù)參考。云計算作為數(shù)據(jù)的儲存模式,保證了數(shù)據(jù)的量化處理和管理。在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理工作中,需要投入大量的硬件設備,而云計算平臺提供了全新的數(shù)據(jù)管理模式,它可以大量開展數(shù)據(jù)的儲存和管理,從而降低了管理的成本。此外,云計算還存在一定的可靠性和穩(wěn)定性,它能夠保證數(shù)據(jù)的正常輸出。通過大數(shù)據(jù)和云計算的應用,能夠?qū)崿F(xiàn)工程的遠程管理和智能化控制。工程師在任何空間都能夠進行網(wǎng)絡訪問,從而查找工程的運行情況,并通過數(shù)據(jù)的應用進行策略的調(diào)整和優(yōu)化。同時,通過采用機器學習方法,平臺能夠識別潛在的風險,從而為工程師提供一定的決策幫助。
此外,云計算還實現(xiàn)了水利工程信息的共享和利用,它可以將水利工程的數(shù)據(jù)上傳到統(tǒng)一的平臺,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理。它實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的跨區(qū)域應用,從而保證水利工程的系統(tǒng)應用效果。例如,可以通過對多個水庫的數(shù)據(jù)分析,形成科學的水資源調(diào)度方案,確保水電供應的穩(wěn)定性。值得關注的是,隨著數(shù)據(jù)量的增多,云計算和大數(shù)據(jù)也存在一定的技術挑戰(zhàn)。要充分利用相關技術優(yōu)勢,根據(jù)相關的發(fā)展問題,進行持續(xù)性的技術優(yōu)化和管理。
(三)5G通信技術
5G通信技術,數(shù)據(jù)的傳輸速度相對更快,它也促進了各行業(yè)的創(chuàng)新變革。在水利工程領域,5G技術的全面應用,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝Щ途珳驶?,它為工程智能化管理提供了一定的運營方案。5G超高速的傳輸速度,實現(xiàn)了相關數(shù)據(jù)系統(tǒng)的設備價值。與傳統(tǒng)的通信技術相比較,5G的數(shù)據(jù)傳輸效率更快,處理的數(shù)據(jù)質(zhì)量更高。它不會因為數(shù)據(jù)的過多而造成數(shù)據(jù)的擁堵和延遲。5G通信技術為水利工程實時監(jiān)控提供了一定的技術支持,特別在特殊的緊急情況下,如果發(fā)生一定的設備故障,5G通信技術能夠快速實現(xiàn)信息的傳遞,從而讓工程師快速了解設備的運行情況,這有利于決策的有效制定和應用,它進一步保證了水利工程的穩(wěn)定安全運行。5G通信技術實現(xiàn)了每一個工程傳感器的連接,并做好了數(shù)據(jù)的應用管理,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的有效通信和應用。它為工程提供了一個高效的工作環(huán)境,使得數(shù)據(jù)的交換和應用變得更加通暢。然而,5G通信技術也帶來新的技術問題和挑戰(zhàn),例如網(wǎng)絡安全性等。為了全面利用5G通信技術的發(fā)展優(yōu)勢,水利工程要加強與通信行業(yè)的合作,不斷地研發(fā)新的產(chǎn)品和技術。
總結(jié)
綜上所述,隨著科學技術的發(fā)展,水利工程的智能化控制工作中,產(chǎn)生的實際作用也越來越大。通過先進的控制技術,既保證了工程的運行效率,又實現(xiàn)了工程運行的安全化。對于未來而言,要加大水利工程智能化控制技術的研究,結(jié)合社會發(fā)展的不同表現(xiàn),按照社會的經(jīng)濟發(fā)展需求,進行控制技術的創(chuàng)新應用,從而進一步滿足時代發(fā)展的需要。水利工程的智能化控制技術,既促進了工程行業(yè)的變革,又實現(xiàn)了工程行業(yè)的高效發(fā)展,它具有重要的實踐應用價值。通過水利工程智能控制技術應用,進一步促進了工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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