智慧城市理论下智慧水利工程管理研究

梁述建,唐哲宇

摘要：我国水利工程管理条件与实际发展情况存在较大差距，因此，必须采取有效措施来改善现有的管理体制，以促进水利工程的可持续发展。比如，可以应用于水利工程修复与日常维护的新技术与设备较少。由于市场价格和用水定价的差距较大，这种管理方式对于水利基础设施的发展造成了极其不良的影响。

关键词：智慧城市；智慧水利工程；管理研究

引言：随着信息化时代的到来，水利工程规模不断扩大，在运行期间产生了大量的信息数据，需要进行有效的处理和分析。随着技术的进步，传统的运行管理方法已经不再具备有效的应用价值，其在信息处理、决策和管理上的效率和准确性都远远不够，从而严重影响了水利工程的有效使用。随着科技的进步，采用智能化的运营管理模式，不仅是水利工程管理的必要步骤，更是解决复杂问题的重要举措。

一、智慧城市的定义

（一）城市智慧化的高度发展

随着互联网技术的飞速进步，很多地区已经开始大量采用GPS、摄像头、传感器等信号检测技术，以满足日益增长的应用需求[1]。随着云计算和大数据等新技术的发展，终端设备之间的物理连接得到了显著改善，使得人们能够更加便捷地感知和探测周围的物体。通过不断提升预测、分析、智能化控制、协同合作以及信息资源整合，政府的工作效率显著提高，各类资源的配置也得到了优化和改进，大大加快了城市可持续发展和创新发展的步伐。

（二）信息资源转化为重要的生产要素

随着我国经济的飞速增长，许多传统行业正在从过去的孤立、分离状态转向融合，物流行业和制造业正在建立起一个完整的、互联互通的“生态圈”生态系统，为我国的社会发展提供强大的支撑力量。城市的可持续发展取决于其生态系统的健全性，而这种健全性又取决于其内部的信息资源的有效整合，从而对其经济增长产生重大的影响。

二、水利工程智慧化存在问题

（一）标准体系不完善

由于缺少全局性的智能化规划，水利工程的运营和管理存在着严重的问题。根据当前的标准，监测系统的数据交换必须遵守相关规定，而且安全鉴定和观测设施也必须符合相关要求。

（二）信息监测覆盖率较低

水利工程的数量和规模都很大，但由于监测不足，一些关键地区的监测站点没有得到充分覆盖，从而无法为流域的决策提供有效的支持。由于缺乏有效的安全监测，许多中小型水库的安全状况令人担忧，尤其是在小型水库中，更是如此。除了中小型灌区的用水监测存在欠缺，堤坝的检查也没有达到预期的效果，而且水库的变形位移也没有得到有效的监控，尤其是那些处于生态敏感期的重要水域的长期监控。

（三）功能设计有待提升

当前，水利工程信息系统的功能已经不仅仅局限于信息查询，而是要求更加智能化，以汇总、查询、统计和显示工程信息。由于缺少调度、运行管理模块的支持，使得实时展示、预警、模拟决策等功能无法得到有效的提升，而且也没有足够的智能化应用和社会化服务，因此，推动智能化发展仍然是一个挑战。

（四）运维机制有待健全

水利工程的安全质量受多种因素的影响，其管理难度极大，涉及到多种因素，周期较长，参与人员众多。若有一处缺陷，将会严重损害整个系统的运行效率及其安全性[2]。当前，水利工程管理部门在推进工程智慧化建设方面发挥着重要作用。未来，需要更加全面地协调和统筹，以避免浪费人力物力。

三、智慧城市理论下智慧水利工程管理的措施

（一）提升信息来源和信息系统的基础设施。

为了提升水利工程智慧运行管理的效率，必须发展信息来源和系统基础设施，以及建立有效的数据共享机制，以便更好地满足水利工程智慧运行管理的需求。建造一批自动监测站，并增加信息传感设备的数量。通过配置PLC可编程控制器等先进的智能设备，可以有效地提升信息采集的效率，从而实现更加精准的数据处理和分析。通过建立多维度、全面性的水利监测系统，实现对水资源、水环境和水安全的实时监控，从而有效保障人民群众的生命财产安全。通过“一张图”管理，可以打破数据和业务之间的无形壁垒，实现智能化运行管理，从而提升企业的效率和竞争力。建立一个覆盖全国、各地区和部门的信息平台，可以让各级政府部门的工作更加便捷，并且能够及时地将重要的数据上传到总部。通过这种方式，管理人员可以访问不同层次的信息平台，并且能够通过登录账户的权限进行查询和协调工作和处理业务。通过数据共享，查阅其他工程应急险情的处理方案，能够更好地了解后续的结果，从而为应急险情方案的编制提供有效的参考依据。

（二）根据工程规模和等级，确定智能运行管理的重点

鉴于水利工程类型和规模的差异性，完全一致的智能化运行管理模式无法满足实际需求，从而导致管理上出现漏洞。为了更好地管理水利工程，需要根据类型、规模、实际需求和使用寿命来划分不同的等级，制定多套适合不同等级的智能化运行管理方案，并明确管理的重点。

（三）完善智慧管理系统使用功能

为了提高管理效率，对现有的智能管理系统进行升级和改造，并增加一些新的功能模块，比如自动巡查、安全评估和设备状态监控等。通过采用BP神经网络、模糊逻辑推理等算法，安全评估功能可以建立一个模型，通过将提取的数据信息输入模型，动态模拟河流水域、设施设备的发展趋势和运行状况，并结合仿真实验，以及其他相关技术，以确定是否存在安全隐患，从而有效地保障安全管理的有效性和可靠性

[3]。根据评估报告，采取有效的防治措施，以避免设备失效、坝体崩塌、水位超限等安全事故的发生，并尽可能地减少损失。采用先进的设施设备状态监控技术，可以实时追踪设备的运行情况，将其与预期的参数进行比较，从而准确地识别出潜在的危险因素，并及时采取有效的措施，最终形成准确的状态监测报告，为设施设备的维护、保养和维修提供有力的支持。

（四）完善水利工程的智能化运营管理体系

为了确保水利工程的顺利运行，解决部门间的协作问题，促进智能管理的规范化和标准化，迫切需要建立一个能够有效管理水利工程的智能化框架。“感知-分析-控制”闭环管理系统可以有效地管理水库工程，由智能应用、云服务平台、云中心、传输网络和信息感知五个层次组成，可以实现对水库工程的全面监控和管理。传输网络是一种复杂的多层次结构，包括专用网络、移动通信网络、卫星传输网络等，能够实现多种不同的通讯方式，从而使得终端能够获得有效的信息，并且能够及时地将这些信息反馈给执行机构。云中心是一个综合性的数据中心，汇聚了各种定制分析算法、智能优化算法、专家智库和普遍适用的分析模型，可以有效地处理和分析海量数据，并将其存储起来。通过云服务平台，可以实现对水文气象的预测、评估和优化调度，并利用其分布式计算技术和大量信息资源，为用户提供最佳的虚拟服务，包括但不限于安全检测、风险识别、水库管理等，从而有效地支持水库的运行管理。

（五）保证水利工程联网调度信息安全

为了确保水利工程的联网调度信息的安全性，必须在技术和管理两个方面采取措施。第一，通过实施用户认证和数据传输加密技术，以确保安全性。第二，为了有效地防范信息安全风险，必须加强对管理层的监督和支持，并制定多种应对措施，以避免信息泄漏和病毒入侵。通过强化网络安全意识，加强对管理人员的监督，严格禁止任何形式的非法操作，如使用U盘、点击未经授权的链接等。

（六）重点推广智能分析技术

智慧管理的独特之处在于其具备强大的数据处理和逻辑分析能力，能够提供更加精准、可靠的分析结果。为了更好地实现水利工程的智慧化运行管理，应该加强对智能分析技术的普及，以便更有效地收集、筛选、提炼和处理海量的数据，并将其转换为可以用于预测和决策的模型。

结论：随着水利工程管理系统的不断完善，水利工程管理部门正在积极推进体制改革，以提升水利工程管理的效率和水平。越来越多的不确定性因素对智慧水利工程管理系统的发展构成了挑战，因此，必须建立一个稳定的体制，以便为其提供良好的发展环境，促进其快速发展。

参考文献

[1]储玉.基于“互联网+智慧水利”的水利施工现场管理探讨[J].智能城市,2020,6(16):19-20.

[2]张颖宇. 基于“智慧城市”理论的智慧水利工程管理[D].南昌大学,2018.

[3]吴家梅.智慧水利信息化系统在水利工程中的应用[J].黑龙江粮食,2022(09):76-78.