水利工程智能化监测与控制技术研究

摘 要：本文分析了水利工程动态化的管理效果，并结合当前的技术表现，进一步阐述了水利工程控制技术的智能化应用现状。同时结合相关的数据资料，全面研究了水利工程控制技术的应用策略。

关键词：水利工程；智能化；监测；控制技术

水利工程关系着国家的发展，它时刻影响着我们的生产生活。在实际工作中水利工程的建设，能够实现水资源的科学开发，从而保障农业的基本生产需求。我国在水利基础设施开发建设中，由于地质环境的原因，开发的难度较大。所以要通过工程的智能化监测，运用先进的控制手段，提升工程的建设质量，从而保证工程建设的安全性，进一步满足水利工程的技术控制需要。

一、水利工程智能化控制技术的应用现状

（一）传感器技术和物联网

传感器技术和物联网是现代科技新的概念。两者的有效融合促进了行业的创新发展，激发了行业的发展活力，特别在工程的监测工作中通过智能化技术的应用，保障了工程的建设效果。传感器作为一种外部的检测工具，能够了解外在环境的变化情况，并通过信号的识别，实现数据的应用管理。不管在任何的外在环境条件下，它能够感知到复杂的生物特征，并通过传感器的检测，达到一定的环境应用要求。这就进一步提升了环境的控制能力，实现了环境决策的科学化。物联网作为一种全新的概念，它是通过物体的外在连接，实现了数据的整体收集，并提升了数据的交换应用能力，进一步提升了资源的利用效率。在物联网的技术应用中，每一个传感器都会作为信息收集点，通过这些收集点的应用，实现了网络的互联互通，从而形成了一个整体的数据体系。两者的有效融合，既保证了物联网数据的科学来源，又实现了数据的传感和应用，从而提升了数据的处理效率。例如，在一个大型的水利工程项目中，通过传感器的应用感应，能够实时监测环境的运行情况，同时了解材料的应用表现，从而结合各种环境因素，形成一定的数据参考，并通过互联网的系统，发出相应的预警机制，从而实现环境的自动化管理，进一步保障工程的正常施工。此外，通过这一监测系统的应用，全面提升了数据的处理效率，实现了数据的科学管理，并保证了决策的有效性和准确性，进一步排除了外在的环境风险，全面提升了工程的建设效率[1]。

（二）自动化控制和优化算法

水利工程作为现代化的关键性工程，在整体的工程应用中能够保证水发电的稳定性，并且能够增强环境控制的安全性和高效性。在该项技术应用中，通过自动化控制技术和优化算法，能够促进水利工程的革命性变革。对于大型水利工程来讲，例如一些水利大坝，任何的异常表现都会造成巨大的经济损失。自动控制技术能够实现关键设备的有效监控，一旦发现存在设备异常，能够及时采取相关策略，从而保证工程运行的安全性和稳定性。为了进一步提升工程的运行效率，了解各项技术参数，就要通过算法的优化应用，进行工程的科学管理，从而保证一定的技术应用效果。在水利工程中，这种算法的优化应用能够了解工程设备的运转情况，从而提升发电的整体效率。此外，随着近几年深度学习技术的发展，它也应用在了水利工程的优化控制中。例如，通过深度算法了解了网络模型的工程数据情况，可以准确地预测工程的运行情况，从而实现工程的智能化的控制[2]。

二、水利工程智能化控制技术的应用

（一）智能化的调度

随着科学技术的发展，在水利工程管理工作中形成了新的趋势，它通过智能化的调度工作，以相关数据技术为载体，形成了全新的分析模型，从而提升了工程的管理效率。数据智能技术是以智能化调度技术为基础的。每天水利工程产生的运行数据，都会进行科学处理。通过历史数据的分析，可以了解潜在的风险。例如，在特殊的环境条件下，水库的水位会存在一定的波动，或者由于机械设备的高负荷运转会产生一定的故障问题。这些问题的洞察和了解都能够为工作系统做出风险识别，从而应对各种风险。这一预测模型的控制和应用，能够提升工程的管理能力。与传统的管理模式所不同，通过建立一定的预测模型，能够预知未来的发展风险，从而更好地制定控制策略，进一步满足工程的发展目标。例如，通过预测模型的控制应用，能够了解接下来天气的变化情况，并掌握水库的水位表现，从而形成正确的水库管理策略，进一步保证水利工程的正常运转。值得关注的是，在智能化的调度工作中，不仅能够提升水利工程的运行效率，同时还能保障工程运行的安全化和高效化。例如，通过智能化的调度系统，可以了解水电的高峰应用时段，从而获得更高的生产利益。与此同时，通过设备状态的动态控制，可以降低设备故障问题的产生，从而化解故障的安全风险，进一步减少维修的管理成本[3]。

（二）故障的诊断和预测

在水利工程管理工作中，故障风险的识别尤为关键，它能保证设备的正常运转，并实现人员生产的安全化，它也是工程稳定运转的关键因素。在传统的管理工作中，工程的维护和检修工作需要依靠个人经验，这就会存在一定的测试误差。随着社会技术的发展，通过数据的动态应用，能够预测未来可能发生的故障。水利工程在运营中会产生大量的数据。这些数据在单一应用中，不会形成显著的效果，但对它们进行综合应用时，就能产生有价值的信息内容。例如，在某一段生产时间段内，发动机的振动速率会显著提升，这就意味着社会存在潜在问题。通过应用先进的数据分析技术，结合相关的深度算法，能够进一步测试设备故障的问题表现。机器的学习模型能够根据传统数据，掌握设备的运行模式，从而产生数据的分析应用价值。例如，通过神经网络系统的应用，能够识别故障的特定前兆。此外，通过大量传统数据的应用，能够预测设备故障发生的大概时间和类型，从而做好前期的设备维护工作。这种预测的维护管理模式与传统的维护模式相比，运行的效率更高，管理的成本更低，所以它可以避免发生突发问题。除了硬件的设备，生产数据还可以利用在运营管理工作中，例如不科学的水库调度行为等，通过进一步的优化，都会提升工程的运行效率[4]。

三、水利水电工程智能化控制技术的未来发展趋势

（一）人工智能和深度学习

随着科学技术的快速发展，人工智能技术和深度学习已经应用在了水利水电工程管理中，通过各领域的技术融合，进一步提升了水利工程的管理效率。对于水利工程来讲，深度学习意味着能够提升工作效率，并保证决策工作的科学性，同时能够适应未来社会的发展变化。深度学习作为一种网络神经系统，它能够控制水利工程的工作性能，并且通过自然语言的处理，能够了解水利工程的工作状态。在水利工程中通过深度学习能够形成大量的数据内容，从而进一步监控水库的工作情况，并且通过数据的自动识别，能够更好地预测未来的发展变化。例如，通过对过去数据的处理，并结合一定的深度算法，能够了解洪水的到来时期，从而及时采取相关政策，做好防水管理工作。深度学习技术还有利于优化水利工程的发电策略。在传统的管理方法应用中，其采用的预测模型相对固定，在复杂的自然条件下，形成的方式不够灵活。与现代化的技术模型相比较，人工智能技术能够调整数据的内容，从而确保水利工程的发电效率。在传统的设备维护中，通常会根据个人经验进行人为判断，它需要在固定的场所内完成，而这一方法会导致设备出现更多的故障。在深度学习技术应用中，能够进一步预测存在的故障问题，从而进行有效的维护。它不仅节约了维护成本，同时延长了设备的使用时间。通过监控设备能够观察设备的运行情况，并自动识别潜在的安全风险，发现其是否存在异常活动，从而形成有效的解决方案。在决策管理工作中，通过学习模型的技术应用，例如大数据技术，为水利工程管理提供一定的数据保证。工程师可以在虚拟的环境模拟中，了解各项策略的应用效果，从而形成最佳的应用方案。需要注意的是，虽然深度学习为水利工程带来了一定的发展价值，但也存在诸多的问题。例如，在深度学习模型建立中需要大量的数据基础，而在这样的情况下，无法获得高质量的数据内容[5]。

（二）大数据与云计算

随着科学技术的发展，大数据和云计算的产生，改变了当前社会的商业形态。对于水利工程而言，它存在一定的综合性和复杂性，其影响的因素相对较多，这也进一步保证了数据采集和应用的价值，它全面推动了工程管理的智能化。水利工程每天都会产生复杂的数据内容，这些数据涉及各项运行表现。在传统的数据处理工作中，由于数据的内容较多，复杂性较强，就会造成一定的工作压力，从而无法快速识别数据内容。而大数据可以全面挖掘数据信息，并进行针对性的分析和分类。例如，通过历史数据的分析，进一步预测水利工程的运行情况，从而优化发电策略，提升发电的效率，并保证水库管理的安全。此外，大数据能够发现设备存在的潜在问题，成为工程管理，建立一定的数据参考。云计算作为数据的储存模式，保证了数据的量化处理和管理。在传统的数据管理工作中，需要投入大量的硬件设备，而云计算平台提供了全新的数据管理模式，它可以大量开展数据的储存和管理，从而降低了管理的成本。此外，云计算还存在一定的可靠性和稳定性，它能够保证数据的正常输出。通过大数据和云计算的应用，能够实现工程的远程管理和智能化控制。工程师在任何空间都能够进行网络访问，从而查找工程的运行情况，并通过数据的应用进行策略的调整和优化。同时，通过采用机器学习方法，平台能够识别潜在的风险，从而为工程师提供一定的决策帮助。

此外，云计算还实现了水利工程信息的共享和利用，它可以将水利工程的数据上传到统一的平台，从而实现数据的集中管理。它实现了数据的跨区域应用，从而保证水利工程的系统应用效果。例如，可以通过对多个水库的数据分析，形成科学的水资源调度方案，确保水电供应的稳定性。值得关注的是，随着数据量的增多，云计算和大数据也存在一定的技术挑战。要充分利用相关技术优势，根据相关的发展问题，进行持续性的技术优化和管理。

（三）5G通信技术

5G通信技术，数据的传输速度相对更快，它也促进了各行业的创新变革。在水利工程领域，5G技术的全面应用，实现了数据传输的高效化和精准化，它为工程智能化管理提供了一定的运营方案。5G超高速的传输速度，实现了相关数据系统的设备价值。与传统的通信技术相比较，5G的数据传输效率更快，处理的数据质量更高。它不会因为数据的过多而造成数据的拥堵和延迟。5G通信技术为水利工程实时监控提供了一定的技术支持，特别在特殊的紧急情况下，如果发生一定的设备故障，5G通信技术能够快速实现信息的传递，从而让工程师快速了解设备的运行情况，这有利于决策的有效制定和应用，它进一步保证了水利工程的稳定安全运行。5G通信技术实现了每一个工程传感器的连接，并做好了数据的应用管理，实现了数据的有效通信和应用。它为工程提供了一个高效的工作环境，使得数据的交换和应用变得更加通畅。然而，5G通信技术也带来新的技术问题和挑战，例如网络安全性等。为了全面利用5G通信技术的发展优势，水利工程要加强与通信行业的合作，不断地研发新的产品和技术。

总结

综上所述，随着科学技术的发展，水利工程的智能化控制工作中，产生的实际作用也越来越大。通过先进的控制技术，既保证了工程的运行效率，又实现了工程运行的安全化。对于未来而言，要加大水利工程智能化控制技术的研究，结合社会发展的不同表现，按照社会的经济发展需求，进行控制技术的创新应用，从而进一步满足时代发展的需要。水利工程的智能化控制技术，既促进了工程行业的变革，又实现了工程行业的高效发展，它具有重要的实践应用价值。通过水利工程智能控制技术应用，进一步促进了工程行业的可持续发展。

参考文献：

[1]舒仁轩，李元义.水利水电工程金属结构设备智能化控制研究[J].中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术，2022（08）：3.

[2]王良泽南.水利工程数字化与智能化发展趋势研究[J].长江工程职业技术学院学报，2023，40（03）：75-78.

[3]王金凤.水利水电工程三维可视化技术与应用[J].地矿测绘，2023，6（02）：19-21.

[4]胡斌斌，叶芳毅.水利工程安全监测报告自动整编技术研究与实践[J].水利水电快报，2022，43（01）：5.

[5]宫晓平.智能化技术在电气工程自动化控制中的运用探究[J].工程技术研究，2022，4（01）：191-192.