智慧化管理模式在水利水电工程运维阶段的应用分析

引言：当前，水利水电工程的建设规模不断扩大，技术复杂度日益提升，在运维阶段，传统的管理模式暴露出了许多问题。一方面，工程分布范围广、涉及设备繁多，人工巡检难以全面覆盖，容易出现巡检盲区，导致设备故障发现不及时，进而引发安全隐患。另一方面，运维过程中产生的海量数据缺乏有效的整合与分析手段，难以对工程的运行状态进行精准评估和预测预警。智慧化管理模式通过各类传感器实时采集工程运行数据，借助大数据分析技术挖掘数据背后的规律，利用人工智能算法实现故障诊断与预测，依托云计算平台实现数据的集中管理和共享协同，从而实现对水利水电工程运维的全方位、全过程、精细化管理。

一、智慧化管理模式在水利水电工程运维阶段应用的核心技术

（一）物联网技术

物联网技术是智慧化运维管理的“神经末梢”，在工程大坝、闸门、发电机组、输水管道等关键部位部署压力、温度、流量等传感器，能够实时采集工程运行过程中的设备运行参数、环境数据、结构状态信息等数据。将采集到的数据通过无线或有线网络传输到数据中心，能够为后续的分析和决策提供全面、及时的原始数据支撑，实现对工程状态的全方位感知。

（二）大数据技术

水利水电工程的运维过程中会产生海量的数据，这些数据不仅包括实时采集的监测数据，还涵盖历史运维记录、设备档案、气象水文数据等。大数据技术能够清洗、整合、存储和分析这些多源、异构的数据，对数据中隐藏的规律和关联进行挖掘。例如，通过对水位、流量与气象数据的关联分析，精准地预测洪水风险，为防洪调度提供决策支持。

（三）云计算技术

水利水电工程的分布比较广泛，不同区域的运维数据需要进行集中管理和共享 [1]。云计算平台具有强大的计算和存储能力，能够集中存储和高效处理海量的运维数据，同时支持多终端、多用户的访问和协同工作。运维人员可以通过云端平台随时查看工程运行状态、调取历史数据、下达运维指令，打破时间和空间的限制，提高运维工作的协同效率。

二、智慧化管理模式在水利水电工程运维阶段的应用路径

（一）开展工程运维需求深度调研与智慧化目标定位

水利水电工程具有规模大、结构复杂、所处环境多样等特点，不同工程的运维需求存在显著差异，因此要组织专业的调研团队，深入工程现场，与运维人员、管理人员、技术专家等进行充分沟通。调研内容要涵盖工程的基本情况、现有运维工作的流程和方式、当前运维过程中存在的问题和痛点等。同时，还要了解工程未来的发展规划和运维目标，如是否有扩容计划、是否需要提高水资源调配的灵活性等。在充分调研的基础上，结合智慧化技术的发展趋势和应用前景，明确具体、可衡量、可实现的智慧化目标定位，例如在一定时间内将设备故障预警准确率提高到90% 以上等。同时，根据工程的实际情况和资源条件，制定分阶段的目标，确保智慧化转型工作有序推进。

（二）搭建覆盖全域的智慧化运维技术架构与平台

覆盖全域的智慧化运维技术架构可以采用分层设计，首先是感知层，在水利水电工程的关键部位部署各类传感器和监测设备，如在大坝坝体布置位移、应力传感器，在输水管道设置流量、压力传感器等，实时采集工程运行过程中的各类数据，为后续的分析和决策提供原始数据 [2]。其次是网络层，采用有线与无线网络相结合的方式，确保数据传输的稳定性和及时性。对于重要数据可以采用加密传输技术，保障数据的安全性。再次是数据层，建立数据中心，采用分布式存储技术，高效存储和管理海量数据。最后是应用层，开发设备状态监测、故障诊断、调度优化、应急指挥等应用系统，对数据进行深入分析和挖掘，为运维人员提供决策支持。

（三）建立全生命周期数据治理与应用机制

首先，在数据治理方面，制定完善的数据标准和规范，明确数据的采集格式、存储方式、共享规则等，确保数据的一致性和可比性。同时，建立数据安全管理体系，采取身份认证、访问控制、数据加密等措施，保障数据的安全性和隐私性。其次，在数据应用方面，充分利用大数据分析、人工智能等技术，对数据进行深度挖掘和分析。例如，分析设备运行数据，建立设备故障预测模型，提前发现设备潜在的故障隐患；分析工程结构数据，评估工程的安全性和稳定性，为维护决策提供依据。最后，还要建立数据共享机制，实现各部门、各系统之间的数据共享和协同工作。例如，将设备状态监测数据与维修管理系统共享，便于维修人员及时安排维修工作。

（四）实施分阶段迭代优化与运维模式转型

首先，根据前期制定的智慧化目标，按照一定的时间周期对系统进行评估和优化。在每个阶段结束后，组织专业人员对系统的运行效果进行评估，总结经验教训，找出存在的问题和不足，并根据评估结果制定下一阶段的优化方案。其次，随着智慧化运维系统的不断完善，传统的运维模式将逐渐被取代，要建立以数据为驱动的运维模式，实现运维工作的智能化、精准化和协同化。例如，通过远程监测和诊断系统，实现设备的远程维护和故障处理，减少现场运维人员的工作量。最后，加强对运维人员的培训和教育，提高他们的信息技术应用能力和综合素质，使其能够适应新的运维模式[3]。

三、结语

综上所述，智慧化管理模式在水利水电工程运维阶段的有效应用，极大地保障了工程的安全稳定运行，同时降低了运维成本，提高了经济效益与社会效益。从开展深度需求调研与目标定位，到搭建全域技术架构与平台，再到建立全生命周期数据治理机制，最后通过分阶段迭代实现运维模式转型，这一系列路径共同推动着水利水电工程运维模式向智能化、精准化、高效化的方向转变。

参考文献：

[1] 任显祺 . 水利水电工程中的智慧化管理策略研究 [J]. 水上安全 ,2025,(10):13-15.

[2]孟明,赵地,张晨晓,等.水利工程智慧管理系统建设研究与探索[C]//中国水利学会, 西安理工大学.2024 中国水利学术大会论文集（第一分册）. 黄河勘测规划设计研究院有限公司 ; 水利部黄河流域水治理与水安全重点实验室( 筹 ); 河南省城市水资源环境工程技术研究中心 ;,2024:103-109.

[3] 邓 渠 江 . 水 利 水 电 工 程 智 慧 化 管 理 实 践 探 析 [J]. 大 众 标 准化 ,2024,(19):155-157.