智能化技术在水利施工管理中的实践与展望

(整期优先)网络出版时间:2025-01-23
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智能化技术在水利施工管理中的实践与展望

季伟

中国水利水电第一工程局有限公司     吉林省 长春市 130033

摘要:水利工程的规模大、施工难度高,对于施工管理活动的要求也更高,传统的管理模式是以人为经验来出发,容易出现各类问题,通过引入大数据分析、人工智能、物联网、传感器等智能化技术,为水利施工管理活动提供了新的技术支持,可以有效提高管理能效。文章总结了智能化技术在水利工程领域的应用价值,介绍了智能化技术在水利施工管理中的应用方式,总结了下一阶段的应用展望。

关键词:智能化技术;水利施工管理;实践;展望

在科技水平的发展下,智能化技术在施工管理活动中得到了广泛应用,在水利施工活动中引入智能化技术,能够有效弥补传统施工管理的种种不足,这类新技术为水利施工管理提供了精准的决策支持,在资源配置、风险预测等方面也极具潜力。随着技术水平的发展,越来越多的施工单位引入了该种技术,取得了良好的管理成效。

1 智能化技术在水利工程领域的应用价值

借助智能化技术能够满足数据的实时监测和分析要求,有效提高水利工程管理质量,比如,在安装了传感器之后即可借助技术手段来监测水库的流量、泵站运行状态以及水位变化,做到精准调度,最大限度降低了人为操作带来的负面影响。长期以来,在水利工程投入使用之后面临的最大挑战就是干旱、洪水,利用智能化技术能够将历史数据总结起来,预测出每个时间段可能出现的极端天气,为防灾、减灾提供了精准的依据指导。同时,利用智能化监控系统还能够对水利工程结构的健康情况进行监控,及早发现其中的安全风险,提示相关单位进行处理,最大限度降低了水利工程安全隐患的发生率。通过收集与分析气象数据、水文数据,可以精准控制水量变化,通过对水量、水质以及生态环境的分析也为生态修复提供了有效指导[1]

2 智能化技术在水利施工管理中的应用

智能化技术适合用于水利工程的全流程管理中,在施工阶段,智能化技术也具有诸多优势,首先,可以提高施工效率。在传统的施工管理活动中是依靠人为直觉和经验进行,而借助BIM技术能够建立虚拟模型,协调好各类组件,及早识别出冲突,避免施工过程中质量、安全、进度、成本风险的产生;其次,借助于无人机、人工智能、物联网等技术能够对整个水利工程的施工过程进行全面监控,及早发现其中的隐患问题,提前采用主动性干预措施,不仅能够保障施工现场人员安全,也可以避免安全事故引起的损失。具体来看,在水利施工管理活动中,智能化技术的应用主要有几个方面:

2.1 借助BIM技术实现施工管理的可视化

BIM技术是目前工程领域的革命性技术,转变了传统的管理模式,使得协调化、可视化管理成为了可能,在水利工程施工过程中,BIM技术表现出了极大潜质,可以增强管理的可视化,借助BIM技术来构建3D模型,打造水库、水坝以及防洪系统,能够直观展现出其空间关系、功能特点和几何形状,设计人员、施工人员和监理人员等可以从多角度来分析虚拟模型,深入了解设计意图和施工顺序。BIM技术不仅能够支持不同材料、布局的搭配,还能够识别机械系统、结构元素之间的冲突,及早发现错漏之处,在施工前期就进行规避,有效降低了返修风险。BIM技术的应用还可改善协作关系,利用BIM技术能够将设计人员、施工人员、业主、监理人员、项目管理者等集合在一个系统中,实现了无缝协作,借助BIM技术建立的模型集成了各方数据,使得人员之间的沟通与协作变得更加高效。另外,还满足了生命周期管理需求,除了可以应用在施工阶段,BIM技术也能够用于后续的水利工程维护管理,在将相关的材料、组件规格等信息输入系统之后,能够为维护人员提供准确的参数支持,根据风险等级、资产性能指标制定维护方案,确定维护优先级,这种方式能够有效降低维护成本,延长水利工程的使用寿命。

2.2 利用物联网技术监测数据变化

物联网技术在水利工程施工活动中的应用为数据实时监测与分析提供了可能,将传感器、基础设施、设备连接起来之后,能够持续监控流量、水位、结构完整性和质量,具体包括:一是持续监控:通过在水库、水坝等水工结构中设置传感器,能够对工程施工活动进行全程监测,将相关参数传输到系统之后可以及时发现其中的隐患问题,提前进行干预;二是数据分析:利用算法分析数据,识别其中的异常,能够进一步优化系统性能;三是远程诊断:物联网使得施工远程诊断成为了可能,通过分析传感器数据也能够通过线上为施工活动提供指导[2]

2.3 基于人工智能进行预测分析

人工智能也是水利工程施工管理的一项强大工具,能够满足预测分析、决策方面的要求,借助于机器学习、人工智能算法,能够有效预测施工过程中可能出现的事故,管理者可以制定主动策略,以减轻对水利工程施工造成的不利影响。比如,借助人工智能算法能够预测出干旱、洪水、设备故障、水质恶化等信息,帮助施工单位来调整施工方案;通过资产管理系统能够对施工机械设备的性能、运行状况进行评估和预测,制定维护计划,有效减少了机械设备的停机时间,延长其使用寿命。另外,通过整合数据分析结果也可以为施工活动提供决策建议,这需要将人工智能、算法、专家意见、领域知识结合起来。

3 智能化技术在水利施工管理中的应用展望

智能化技术是水利施工管理活动的福音,但是目前智能化技术的应用还处于初级发展阶段,其中也面临一些问题,首先,就是成本偏高。智能化技术的应用对于硬件、软件、人员培训、基础设施方面的投入较高,在施工前期还需要设计分析平台,布设传感器,因此,在引入智能化技术时需要详细分析成本效益比,计算出长期投资回报,为了降低资金压力,可以寻找研究机构、政府机构方面的支持,还可采用分阶段推行的方法来摊薄成本,与服务提供商、高新技术企业建立合作关系,争取软件、硬件和服务方面的优惠;其次是数据安全问题。智能化技术是一把双刃剑,其为水利工程施工管理提供了巨大便利,但是其中的设备、基础设施、传感器都需要进行互联,由此带来的数据泄露、恶意攻击、网络威胁现象更多,对数据安全造成了一定的挑战,影响水利工程施工的可靠性和安全性,一旦出现数据操纵、未授权访问等问题,容易导致敏感信息被窃取,给施工管理造成安全隐患。为了应对这项问题,需要从访问控制、加密标准、网络安全、协议风险评估等方面进行重点管控,加强人员培训和教育,保障系统运行的安全性;再次是人员技能方面的挑战。在智能化技术投入施工现场之后,对于施工人员、管理人员的各项能力也提出了更高要求,现场人员必须要有专业化的知识和数字化技能才能够满足智能化技术的应用要求,但是现行人员普遍缺乏智能化技术应用经验,无法灵活应用智能化技术,导致智能化技术的应用中出现了一些问题,因此,要更好的发挥出智能化技术的作用,还需要做好培训和教育,针对不同人员制定相应的培训方案,帮助其不断提高技能,使之能够跟上智能化、数字化时代的发展趋势[3]。除此之外,还需要积极吸纳网络安全、人工智能、数据科学、计算机等专业的高端人才,持续补充新鲜血液,以更好的满足水利工程施工管理智能化的转型需求。

4 结语

智能化技术在水利工程领域中表现出了极强潜力,将其应用在水利工程施工管理活动中能够有效弥补传统管理手段的种种不足,显著提高施工质量与效率,降低了安全风险的发生率。目前,智能化技术在水利施工管理中的应用方兴未艾,尽管其具有明显优势,但是也不能忽视面临的数据安全、成本高昂等系列问题,在未来阶段,需要积极应对挑战,做到趋利避害,充分发挥出智能化技术的应用潜能。

参考文献:

[1]樊尊荣,霍利兵,李坤. 水利施工中的智能化技术应用研究[J]. 水上安全,2024(6):73-75.

[2]肖晶,陈明文. 智能化技术在水利工程施工中的应用研究[J]. 水上安全,2024(24):37-39.

[3]杨曼. BIM技术在水利水电工程施工安全管理中的实践应用研究[J]. 水上安全,2024(16):71-73.