水利工程中信息电气化技术的应用构建

崔惠

摘 要：水力行业运用的信息技术比较多，比如遥感、地理位置、全球定位系统、集成技术等等，这些技术在水资源管理调度、水源保护等方面起到非常重要的作用。随着科学的不断发展，信息电气化发展已经成为趋势，信息电气自动化技术的进步增强了国家对科技的综合运用。水力行业是关乎民生的重要基础性行业，政府部门和人民对水力工程的发展有明确的要求。随着新时期的发展，我国水力建设也开始转型，从粗放管理逐渐走向精细化管理。

关键词：水利工程;信息电气化;技术;运用

在水利工程走向现代化集约型水利发展的过程中，高新技术为水利发展提供了重要动力，尤其是在防洪、防灾、水资源调度等方面。在水利工程中运用计算机网络通信技术、空间信息技术等等，将非工程措施综合广泛运用，保证水利工程的运行效益。在社会信息利用的过程中大约有80%的信息资源和空间位置有密切关系，水利信息和空间位置信息紧密联系将水利工程的所有信息传输到相关的部门，从而提高水利工程综合性效益的发挥。

1 水利工程中信息电气化技术分类

1.1 遥感技术

遥感技术简称RS，产生在上个世纪六十年代，随后不断发展起来。遥感技术主要是指通过远距离高空和外层空间等平台来探测地面无物体的特征，如利用电磁波探测仪和摄影、扫描、信息响应、资源数据传输、信息处理等技术来探测地面物体形状的大小、位置等等，探索与环境相关的信息。遥感技术运用的优势在于不接触研究对象探测研究对象的特征信息，之后提取出有价值的信息[1]。

1.2 GIS技术

GIS技术就是地理信息系统，该系统发展时间并不长，是基于对地理环境的研究发展出来的空间信息管理系统，一般是用来获取、存储，综合分析数据、现实应用地理空间数据和相关信息的计算机系统。运用计算机硬件软件的支持，将信息进行采集、存储、查询等等，对信息处理之后将信息输出提供给人们，为人们的决策提供综合性建议。这种信息技术将空间逻辑思维形象化，运用在水利工程建设中，成为水利工程建设辅助决策的重要工具，帮助其构建框架，展示成果等等。

1.3 GPS技术

GPS技术是定时测量的空间交汇导航系统，接受卫星信息，记录在地球上的任意三维坐标、载体的运行速度的等。该系统还可以给出载体的运行速度、时间信息，具备记载地物属性功能。九十年代之后该项技术迅速在水利行业内得到合理的运用，可以在地表任何空间内准确定位，测量地下地形、實现防汛抢险、工程进行的时候进行指挥管理等，在水利工程建设中发挥了极大的作用。

自动化集成技术是利用数据接口将RS技术、GIS技术、GPS技术有机联系在一起，从而形成一个更具有价值的系统，在系统内不同的技术发挥不同的功能，整个系统能够有序而协调的运转。该系统的运用可以整体上解决防洪抗旱和水资源体调度、水土保持等一系列问题。在实际生活中这三门技术相互辅助相依运用，互相交叉彼此渗透。RS为GIS提供数据资源更新;GIS分析RS数据，让数据运用更精准;GPS为RS、GIS提供精准的定位数据，在水利工程中已经得到了广泛的运用，同时极大的促进了水利行业在现代化过程中的发展。

2 水利工程中信息电气化技术的应用

2.1 防灾决策、评估、预测

利用集成3S技术建立灾情数据库和数字模型图，根据数据灾情背景建立起灾情预测、检测、评估水平，实现汛期预测和评估，为水利检测人员提供准确的数据分析。GIS能够分析和建立起流域数字地面模型，运用在防洪救灾当中，通过预算、实际测量水文信息，计算出洪水等级、推演出洪水可能演进的方向，直观现实的看出洪水的具体动向。该技术结合RS实时监测灾情、GPS全程定位为救灾人员提供洪水的具体情况，为防洪救灾提供准确的决策，提高防洪指挥、救灾抢险等工作，保证救灾可以快速且准确的完成。

完成救灾之后还将重点放在后期规划上，后期规划中运用GIS水利工程数据库信息、历史洪灾情况、灾情具体情况反演洪水发生的实际情况，找到当前水利工程中存在的薄弱环节，对于要加强建设、紧急救护的环境要明确具体救灾动向、工程目标，最终拟定出全面的计划，做好全面防洪减灾措施[2]。

2.2 水源管理和保护方面的运用

水利工程是人为工程，在现实的利用中需要科学而准确的配置水资源完成水资源调度，监督环境质量，对环境质量进行动态评价、合理监督、科学决策，从容应对水污染、水灾等不同形态灾害的发生，保证水利供水的安全性。工程运用的安全性需要3S技术作为保证，运用GIS技术来管理水质信息，可以综合选择出具有代表性的流域水质情况、地表水水质、地下水水质的具体情况。对水质进行科学合理的检查，对水质进行全天监测、控制水源污染现象。不同的水污染反射率存在一定的差异，运用RS技术可以准确反应出来，结合GIS技术、GPS技术分析存在问题的水质，快速定位找出水污染产生的类型、地点和范围。运用GIOS技术估量地表水或者是地下水的具体情况，反演水流具体情况来调度系统模型，展示出水流的演进过程从而满足水流调度方案的决策。这种方式在水利资源开发、水资源调度管理方面都有很好的运用。

2.3 水土保持方面的运用

集成技术在水土保持功能方面运用效果比较明显，集成技术能够准确判断土壤侵蚀程度、土壤侵蚀强度等，准确判断泥沙转移量、水保措施等，对土壤侵蚀的整个过程进行预测、预估未来侵蚀走向。RS技术、GIS技术可以获取水源周围的植被和土地情况，分析水土流失情况，运用全球定位系统进行精准定位，运用相关技术进行动态控制，掌握基本区域内的水土规划情况。在别的领域内3S技术运用并没有这么全面，水土保持几乎与3S技术紧密结合在一起，让水土保持工作转变性质，从单一向多元化、从静态转移向动态，推动水土保持事业在技术支持下的发展。在目前，水土资源保持运用的信息电气化技术有水土资源遥感调查、辅助规划、执法监督等方面。

2.4 工程建设和项目管理功能

运用集成化设备优化工程位置、优化线路。空间位置处理信息的折叠分析利用可以为决策人员提供准确的信息;运用仿真技术得出数据分析;修改工程布置方案等等。在具体工程建设中可以勘察选择出路线，规划设计当中建立起DEM，直观且准确的计算出库容量、淹没面积、开挖土方量等等，运用GIS计算出大型水库淹没区域的具体情况，快速提供准确的信息给决策人员。集成技术在现代农田水利建设中也能够得到广泛运用[3]。

3 信息电气化技术的运用前景

在水利工程建设中，信息电气化技术建设运用前景有：①网络化、集成化方向发展;②GIS成功运用在空间分析模型当中，在RS、GIS发展的背景下，GIMS系统的发展成必要性，地理信息建模系统的出现可以为水利工程建设提供更加精准的信息。③实时三维技术、虚拟现实技术发展苗头旺盛，水利工作中很多问题都是时间序列问题、空间地理问题、动态监测问题等等，三维技术和虚拟现实技术在水利工程建设中发展意义重大。

4 结语

在水利工程建设当中，尤其是信息化、数字化建设当中，水利工程建设从现代化方向转变，集成技术以独特的空间信息技术实现水利现代化建设，对于现代化水利的发展有很深远的意义。

参考文献：

[1]王丹丹. 基于水利工程中电气化应用的探讨[J]. 建材发展导向， 2018（14）：379-379.

[2]聂素娥， 饶家信， 张宏伟. 浅谈质量检测信息化系统在水利工程质量检测机构的运用研究[J]. 中国水能及电气化， 2019， 000（005）：16-20.

[3]闫文杰， 刘永强， 肖俊龙. BIM与RFID集成技术在水利工程施工作业安全管理中的应用[J]. 水电能源科学， 2018， v.36;No.213（05）