智能监测系统在水利工程安全管理中的应用研究

引言

水利工程属于国家基础设施的重要组成部分，其安全运行关乎公众生命财产保护以及经济社会的可持续发展，人工巡检和经验判断的传统方式有着监测效率低、数据准确性差、预警响应慢等固有缺点，很难符合现代水利管理精准化、智能化的需求，智能监测技术给水利工程安全管理带来革命性变革，依靠自身高效、准确、智能化的特点，正在改变行业的管理模式和发展方向。

1 智能监测系统的构成与功能

1.1 传感器

传感器属于智能检测体系的关键感知单位，在水利工程方面有着比较重大的地位，它常常会被用到像大坝，堤防，水闸，渠道这些关键地点上，主要用于搜集诸如水位状况，渗流量，应力应变情况，位移程度，温度变化以及震动情形等多种类型的数据消息，在针对大坝执行安全检测的时候，渗压传感器能立即拿到坝体内部渗流压力分布状况，从而评判防渗表现怎么样；应变传感器会去监测坝体应力变动状况，剖析坝体是否稳固；水位传感器能够随时跟踪库区水位起伏走向趋势，给水资源调配和防汛预警给予可信的数据支持，

1.2 数据传输

数据传输属于智能监测系统的关键构成要素，其主要职责是高效且精确地把传感器搜集到的海量信息传递给数据中心，目前较为流行的数据传输技术大致可以分成两类，即有线和无线。有线通信方式，例如光纤技术，因为具备高带宽，稳定性和很强的抗干扰能力，所以很适合大数据量并且传输距离不太远的情形，无线通信技术包含 GPRS，北斗卫星等种类，凭借部署方便，环境适应性强的优势，在水利工程监测方面有着独特的长处，依靠先进的传输方案，既保证了监测数据的及时性和完备性，又为后续的分析决策给予了可靠的支撑。

1.3 数据处理和分析

数据处理与分析属于智能监测系统的关键功能模块，主要承担原始数据的预处理、存储管理、深入分析和价值挖掘任务，以达成信息资源的有效转化，就数据预处理而言，要借助清洗、降噪、标准化以及校准等手段去除无用或者错误的数据，从而改善数据品质，当进入数据分析阶段之后，就会利用统计学方法、机器学习算法以及人工智能技术对预处理过后的数据展开全方位挖掘，创建起工程安全评价模型，从而全面评判设施运行情况并找出潜藏的风险要素，经过对大坝变形数据实施系统分析，可以精准掌握结构动态特性，迅速察觉到异常变动走向，给工程运维决策赋予科学支撑。

2 智能监测系统在水利工程安全管理中的应用研究

2.1 安全饮水管理的精准监测与定期评估

智能监测系统的应用首先要在农村水利工程的水质安全上发力，对水源地、水处理设施以及管网末端这些关键点位安装水质传感器，随时监测水中的浊度、余氯、pH 值、重金属含量等重要指标，保证水质达到国家饮用水安全标准，而且要定时自动收集并分析水质数据，形成详尽的水质评定报告，给农村饮水安全管理给予科学支撑，智能监测系统还要融合地理信息系统(GIS)技术，做到农村饮水安全管理可视化，通过GIS 平台，管理人员可以清楚看到各个监测点的位置，水质情况及其过去的变化走势，利于迅速找到有问题的区域并采取相应解决办法，系统还要具备数据导出和共享的功能，方便有关部门之间交流信息。

2.2 加强饮水安全预警及应急响应机制

智能监测系统在农村水利工程安全饮水管理中的应用还要强化预警和应急反应机制，系统需设好水质安全标准，一旦监测到水质指标超出安全范围就马上发出警报，而且要通过短信，邮件或者APP 推送之类的方法，第一时间告知有关人员以及有关部门，系统最好融合应急预案经营模块，依照警报消息，自动找到合适的应急预案，指导管理人员马上采取应对举措，开启备用水源，优化水处理步骤，修理损毁的管网等等，以此来有效地掌控水质危险，维持农村饮水安全，而且，系统还要记载每一次警报和应急反应的整个过程，给后面的学习和总结供应宝贵的数据。

2.3 构建完善饮水安全管理体系

智能监测系统加入之后，就给创建健全农村饮水安全经营体系给予了强有力的支持，这个系统可以整合水质监测，警报发出，紧急应对，平常经营等多个环节，从而形成一套完整的经营流程，依靠及时监测，数据分析，它能准确找出饮水安全方面的危险隐患，给经营决策赋予科学依据，而且，借助 GIS 技术做到可视化的经营，经营人员就能快速知晓饮水安全情况，改进经营效率，而且，系统还可以记载并剖析历史数据，给农村饮水安全经营赋予长远趋向预估和改善提议，促使经营体系不断改善。

2.4 提升人员培训与意识

智能监测系统的运作成效和数据精确性非常依靠专业技术人才的支撑，智能监测系统虽说大幅改进了水利工程安全监管的效率和精确度，但是要让它持续稳定地运行下去，就得要有相关技术背景的专业团队给予保证，加强对从业者的技术培训和职业素质改良，已成确保智能监测系统高效运作的重要环节，培训的内容要包含智能监测系统的原理，操作规程，日常保养以及数据分析等各个方面，通过这种有系统的课程安排，促使参与培训者全方位把握设备的操控办法，而且具备应急处理和排除故障的本领，从而有效地守护系统的可靠性和长久性。

结语

水利工程项目安全管理当中，智能监测系统应用的价值日渐突出，放眼将来，要加大技术创新投入，改善监测网络布局，改进数据采集与处理的精准度，给工程安全运作，高效调度以及绿色可持续发展给予稳固的技术支持。

参考文献

[1]郭明义,马立平.智能监测系统在水利工程安全管理中的应用研究[J].水利与建筑工程学报,2023(5):678-682.

[2]张伟,刘洋,李强.智能监测技术在水利工程中的应用探讨[J].水利发展论坛,2023(4):123-126.