水利水电工程施工智慧化管理系统功能探讨

水利水电工程施工智慧化管理系统功能探讨

王志强 ,陈晨

武城县水利工程有限公司

武城县水利局

摘要：“推进智慧水利水电建设,是提高水利水电信息化水平、实现数字转型和智能升级的重要抓手,是推动新阶段水利水电高质量发展、全面提升水安全保障能力的重要路径,是衡量水利水电高质量发展的显著标志。”水利水电部总经济师程殿龙深刻阐述智慧水利水电建设的重要性。而智慧水利水电建设道路上,数字孪生技术在水利水电工程中的应用极其重要,该技术是提升水利水电科学化、精准化、高效化决策管理能力和水平的有力保障,是未来水利水电工程建设的潮流。基于此，本篇文章对水利水电工程施工智慧化管理系统功能进行研究，以供参考。

关键词：水利水电工程施工；智慧化管理系统；功能设计

引言

水利水电工程的基本价值功能体现在保障供水资源充足，运用水利水电资源的优化配置使用技术手段来促进现有水资源实现最大化的使用效益。近年来，水利水电工程的基础设施体系结构达到更为完善的程度，水利水电基础设施的预期使用效益也得到了全面的发挥。由此能够判断得出，水利水电施工的智慧化管理技术方法应当得到合理优化整改，旨在全面促进现有水利水电工程项目的基础设施体系结构健全，延长水利水电基础设施的运行使用期限。

1水利水电工程施工的相关概述

1.1水利水电工程的施工管理内容

水利水电工程管理包括，施工过程的监管以及竣工以后的验收，在管理过程中，监管者要完成对于业主、承包方和三方联合管理监理单位的组织和协调，具体管理内容要根据工程的实施办法进行拟定。水利水电工程项目制定以后，相关管理方以加快水利水电工程项目的完善程度，保证工程质量为前提，确保经济效益达到最大化的同时，完成资源的分配和使用。工程技术人员在管理的同时采取严格的质量管控体系。按照目前施工流程标准，特定的区间采取专业化的技术管理，以确保整体施工的流程、安全。监管部门应根据建筑单位和监管单位给出的报告数据，对实际的施工流程进行监督和管控，按组织计划要求，有序使用建筑材料和施工机械设备。工程承包单位要对施工现场做周密的管理和计划，对于不同的施工进度采取稳中求快的方式，既要保证施工流程的安全，又要确保不发生质量问题。监管部门也要一致协调相关管理工作，按照水利水电工程的施工进度和质量要求，完成施工流程以达到业主满意的结果。

1.2水利水电工程施工特点

通过对既有水利水电工程进行分析可知，水利水电工程的施工特点主要包括以下方面：1）水利水电工程主要用于挡水泄洪，在水流较为湍急、水量较大的情况下，水利水电工程需要有较强的承压、防渗、抗冲、抗冻、抗裂、耐磨等性能，因此，在其施工中需切实保证建筑物的稳定性和牢固性。2）水利水电工程施工现场所处环境、地形较为复杂，存在较的施工难度，为避免工程后期出现安全隐患，施工单位必须严格按照相关规范的要求实施作业。3）水利水电工程是依托河道、湖泊、沿海及水域施工，因此，在其施工过程还需根据施工现场的水文信息进行相应的导流、截流及水下作业。4）水利水电工程施工与施工现场所处的自然环境存在密切联系，会受到施工现场气候条件的影响，因此，要求水利水电工程尽量在枯水期内施工，必要时需增强施工强度、加大作业量，以此可降低自然环境对施工过程的影响。

2智慧水利水电

智慧水利水电将高新技术结合物联网、云计算、大数据等技术，对自然界的水资源进行调配和控制，在保护水资源的同时进行开发和利用，以此防治水旱灾害。将人工智能、水利水电模型、物联网、传感器等技术应用到水坝、大坝、水电站、水库加固等工作中，以智能化、数字化为主线，对水流流速、泄洪、排涝等数据进行监控和预报，确保水利水电行业高质量发展。

3水利水电工程施工智慧化管理系统功能设计

3.1智慧管理系统建立

借助智能化终端，结合环、法、料、机、人等方面，在施工计划、安全管理以及人员管理等方面，全面监管水利水电项目施工现场，充分提升施工质量，确保施工安全。

3.2水利水电工程施工智慧化管理系统功能设计

3.2.1预警中心

预警决策中心是项目的“决策大脑”，用于集成展示工程施工管理系统、综合分析以及决策预警。实际应用过程中，需要构建统一的数据标准，使施工模型、文档以及数据等信息能够被集中管理，借助跨平台模型对施工数据进行标准协同处理，利用远程控制、交互以及三维可视化等技术，以云技术为基础构件施工管控分析模型、专家库与知识库，建立决策会商以及工程管控等系统，对风险进行科学预警与管控，智能化地制定问题处理施，充分提升施工风险管理水平。

3.2.2大坝项目施工智慧管控系统

系统涵盖施工进度、质量、灌浆、数据集成展示4个智能监控单元，采用质量验评软件、智能铺厚度与渗水监控、含水率检测以及其他智能化管控技术，实时监控材料开采、生产、拌和、运输、摊铺以及填筑等环节，充分保证工程中土石坝施工项目的质量管控。

3.2.3服务保障智能管控系统

系统为工程管理优化、信息采集与业务办理等提供载体，能够提高业务管理工作流程化与规范化程度、信息采集标准化程度，提高工程环保、投资、进度与质量管控水平。采用信息技术、现代管理思想，基于项目管理，结合计划进度，配合资金控制，由相关参建单位共同建设全过程管理系统。

3.2.4施工资源智慧管控系统

系统涵盖统计分析、单位管理、人员管理以及设备管理等模块，集成现场设备数据与工作人员信息，提高设备管理、物资管理与施工人员管理的规范化程度，高效调配以及全面管控施工资源。系统以工程施工现场航测3D地形图为基础，对现场施工物资、设备与人员进行实时在线筛选、调配与统计，实现全方位、全过程调控施工资源。

3.2.5空间辅助选址决策

针对水利水电工程选址存在的场景复杂、指标多样、目标模糊，采用人工判别、实地勘察方式工作繁杂，计算机识别结果有偏差等难点问题，采用三维信息分析评价与辅助选址决策技术，集成空间分析、地形分析等模块，完成区域选址初筛、分析决策，实现复杂物理环境下多因素综合优化的智能选址辅助决策支持。目前该技术已初步应用到乌东德、万安水电站监测设施选址以及抽水蓄能选址等工程实践中。

结束语

总而言之，智慧水利水电是新阶段水利水电高质量发展最显著的标志和重要实施路径之一,水利水电部将数字孪生流域作为推进智慧水利水电建设的核心和关键,它是一个极具创新性且复杂的系统工程,建设内容丰富,建设要求精准,建设任务繁重,有很多科学问题值得去研究和探索,有很多技术、产品、模型正待研发。智慧水利水电是综合运用物联网、云计算、大数据、人工智能、移动计算、地理信息、BIM、区块链等信息通信技术，促进了水利水电规划、工程建设、运行管理和社会服务的智慧化，提升了水资源的利用效率和水旱灾害的防御能力，改善水环境和水生态，保障了国家水安全和经济社会的可持续发展。智慧水利水电是水利水电现代化的具体体现，可为新阶段水利水电高质量发展提供有力支撑和强大驱动。

参考文献

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