時(shí)間：2023-08-12 08:24:27
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【關(guān)鍵詞】壓力鋼管;焊接線能量;控制
一、 概述
錦屏二級(jí)工程壓力鋼管大部分直徑為6500mm，少量為6050mm。厚度δ20mm-56mm，其中38mm厚度一下為普通低合金鋼（包括38mm），其余為高強(qiáng)度鋼。在壓力鋼管制作、安裝過程中，出現(xiàn)了產(chǎn)生較大的焊接線能量，如不采取有效措施加以控制，將影響產(chǎn)品使用壽命，給工程安全運(yùn)行帶來極大隱患。
二、 壓力鋼管焊縫接頭形式及焊接方法
接頭形式：場(chǎng)內(nèi)制作全部為等厚對(duì)接接頭，背縫焊接均為碳弧清根焊。填充層及外縫蓋面層以及洞內(nèi)環(huán)縫均采用手工焊條電弧焊，焊接位置為制作現(xiàn)場(chǎng)為立焊焊接工位，洞內(nèi)安裝為全位置焊接工位。
三、 焊接順序
縱縫正縫第一道為分段退步焊。，其余焊道均為連續(xù)焊。環(huán)縫則由底部分中向兩側(cè)焊接，每個(gè)工位連續(xù)焊接，未采取退步焊形式。
四、拼裝及焊接工序數(shù)據(jù)收集
為解決線能量較大問題，我們進(jìn)行了幾組試驗(yàn)并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了收集整理。
（一）管節(jié)一（縱縫焊接），管壁厚度δ=24mm、寬度方向均為3000mm
1. 坡口開制：不對(duì)稱X型，內(nèi)2/3，外1/3，鈍邊2mm、坡口角度為單邊30°。
2. 瓦片卷制質(zhì)量檢查：見下表1
表1 瓦片卷制各項(xiàng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)
瓦片編號(hào) 瓦片端頭弧度 瓦片開口尺寸 端頭直邊長(zhǎng)度 中心內(nèi)凹
瓦片一 2mm 6450mm 110mm（100mm） 6mm
瓦片二 2mm 6440mm 100mm（100mm） 6mm
3. 瓦片組對(duì)幾何尺寸檢查
（1） 拼裝間隙：采用φ4mm焊條預(yù)留拼裝間隙，縱縫上下兩端拼裝間隙約為6mm，
（2） 用專用外弧樣板測(cè)縱縫處弧度：縱縫上3mm，下為4mm，中間為6mm，均為內(nèi)桃形式?？v縫處直徑為6480mm（采用擋樁固定）。
1.4 焊接線能量限制范圍依據(jù) （線能量范圍確定）
⑴根據(jù)DL5017-93中魯布格電站鋼管的手工焊焊接工藝為參考，下限值為12KJ/Cm，上限為60KJ/Cm。[1]
⑵以焊接工藝評(píng)定合格試板為依據(jù)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際計(jì)算確定。
焊接線能量計(jì)算公式：
焊接線能量：E=P/v =UI/V 其中：v―焊接速度（cm/s）U―電弧電壓（V）I―焊接電流（A）
36mm焊接工藝評(píng)定合格的試板焊接參數(shù)（立焊工位、平均值）：U=20 I=165 V=70mm/86S=0.08Cm/S， 則E=20*165/0.08=41.25KJ/Cm。為了將焊接線能量控制在較低范圍，將低合金鋼焊接線能量上限值定為40KJ/Cm。
在焊接工作開始之前，對(duì)焊接人員要求采用分段退步焊法、多層焊。預(yù)熱溫度為80-100℃[2]。具體焊接參數(shù)如表2所示：
表2 試驗(yàn)管節(jié)一焊接參數(shù)（不考慮拼裝間隙的影響）
焊縫編號(hào) 焊接
層數(shù) 焊條直徑（mm） 焊接電壓（V） 焊接電流（A） 焊接長(zhǎng)度（mm） 焊接時(shí)間（S） 焊接線能量（KJ/Cm）
Z1 1（正） φ4 19 160 80 86 33.4
2（正） φ4 20 165 75 84 36.7
3（正） φ4 20 165 70 84 39.7
4（正） φ4 20 165 75 84 36.7
5（背） φ4 20 165 70 84 36.7
6（背） φ4 20 165 85 84 33
Z2 1（正） φ4 20 165 75 84 36.7
2（正） φ4 20 170 70 82 39.5
3（正） φ4 20 170 70 82 39.5
4（正） φ4 20 170 75 82 37.4
5（背） φ4 20 170 70 82 39.5
6（背） φ4 20 170 80 82 34.7
焊接層次示意圖
上述結(jié)果表明，各層焊接線能量均在在允許范圍內(nèi)。
（二）試驗(yàn)管節(jié)二（洞內(nèi)環(huán)縫焊接），壁厚36/36
鋼板坡口開制為不對(duì)稱X型，由于坡口機(jī)自身加工性能受限，所能開制的30°最大單邊坡口深度為20mm，則坡口比例基本為內(nèi)3/5，坡口深度20mm，外2/5，坡口深度14mm，鈍邊2mm、坡口角度為單邊30°
焊接過程記錄：
先焊內(nèi)縫，焊完后外縫采取保溫清根，均采取連續(xù)、多層焊法。具體焊接參數(shù)如表3所示：（由于工位較多，且焊接層數(shù)較多，特挑選工位五作為代表）
表3試驗(yàn)管節(jié)二焊接參數(shù)（不考慮拼裝間隙的影響）
工位編號(hào) 焊接
層數(shù) 焊條直徑（mm） 焊接電壓（V） 焊接電流（A） 焊接長(zhǎng)度（mm） 焊接時(shí)間（S） 焊接線能量（KJ/Cm）
工
位
五 1（正） φ4 20 165 70 84 39.8
2（正） φ4 21 175 65 80 45.9
3（正） φ4 21 175 60 80 49
4（正） φ4 21 175 55 80 53.2
5（背） φ4 21 170 65 80 45.9
6（背） φ4 21 175 60 77 47.1
7（背） φ4 21 175 65 80 45.9
試驗(yàn)管節(jié)二焊道形式
上述計(jì)算結(jié)果表明，如果按照這樣的焊接方式，各層焊接線能量基本上均超出工藝規(guī)定范圍，且有的焊道超出的數(shù)值較多。通過上述各項(xiàng)焊接參數(shù)及母材厚度綜合分析，認(rèn)為焊接速度慢、一次焊接厚度較大是焊接線能量超標(biāo)的主要原因，為此，特做了試驗(yàn)管節(jié)三，對(duì)一些參數(shù)做了一些改變，主要體現(xiàn)為增加焊接層數(shù)。
（三）試驗(yàn)管節(jié)三洞內(nèi)環(huán)縫焊接，壁厚36/36。改進(jìn)焊接工藝后焊接線能量
環(huán)縫各項(xiàng)幾何尺寸參數(shù)與焊接工位與試驗(yàn)管節(jié)二相同。
試驗(yàn)管節(jié)三焊接參數(shù)
焊接
層數(shù) 焊條直徑（mm） 焊接電壓（V） 焊接電流（A） 焊接長(zhǎng)度（mm） 焊接時(shí)間（S） 焊接線能量（KJ/Cm）
1（正） φ4 20 165 75 84 36.7
2（正） φ4 21 170 80 82 36.4
3（正） φ4 21 170 75 82 39.2
4（正） φ4 21 170 75 82 39.2
5（正） φ4 20 160 80 82 32.7
6（背） φ4 20 165 80 84 34.7
7（背） φ4 21 170 75 82 39.2
8（背） φ4 21 170 75 82 39.2
9（背） φ4 21 170 80 82 36.4
試驗(yàn)管節(jié)三焊道形式
改進(jìn)焊接工藝后，通過數(shù)據(jù)對(duì)比可發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)管節(jié)三前四層與試驗(yàn)管節(jié)二四層之間每層線能量下降數(shù)值分別為3.1 KJ/Cm、9.5 KJ/Cm、9.8 KJ/Cm、14 KJ/Cm。
如果單獨(dú)拿正縫蓋面層焊接線能量相比，則下降數(shù)值為20.5 KJ/Cm?？梢哉f環(huán)縫焊接工藝的適當(dāng)改變（增加焊接層數(shù)）取得了預(yù)期的效果。
五、結(jié)果分析
（一）焊接線能量與焊接參數(shù)之間的關(guān)系：
焊接電流、焊接電壓和焊接速度主要有以下特點(diǎn)：
1.焊接速度――過快，熔化溫度不夠，易造成未熔合、焊縫成形不良等缺陷;若焊接速度過慢，高溫停留時(shí)間增長(zhǎng)，熱影響區(qū)寬度增加，焊接接頭的晶粒變粗，力學(xué)性能降低，同時(shí)使焊件變形量增大。當(dāng)焊接較薄焊件時(shí)，易形成燒穿。
2.焊接電流――過小會(huì)使電弧不穩(wěn)，造成未焊透、夾渣及焊縫成形不良等缺陷。焊接電流過大，易產(chǎn)生咬邊、打底層易焊穿等缺陷，也會(huì)使焊接接頭的組織由于過熱而發(fā)生變化。
3.電弧電壓――電弧長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電弧電壓越高，降低保護(hù)效果，易產(chǎn)生電弧偏吹等。在焊接過程中，應(yīng)盡量使用短弧焊接。但隨著焊接電流的增加，電弧電壓也將隨之增加。
（二） 三組數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)比
當(dāng)焊接位置為單一焊接工位時(shí)，焊接工位不發(fā)生改變，整個(gè)焊接過程焊接電流和焊接電壓基本上為固定值。因熔池形狀較好控制，單根焊條焊接長(zhǎng)度在每層焊道中不會(huì)發(fā)生較大的變化，焊接線能量相對(duì)較好控制。當(dāng)焊接工位不斷變化時(shí)（全位置），隨著焊接工位的不同，焊接電流也將適時(shí)作出調(diào)整，這也導(dǎo)致每層焊道中單根焊條的焊接長(zhǎng)度將會(huì)發(fā)生一定改變，同時(shí)也導(dǎo)致了同焊道不同工位的敷熔金屬厚度也不同，線能量也隨之發(fā)生一定的變化。這也是全位置焊接工位較單一焊接工位焊接線能量相對(duì)難控制的原因。在電壓和電流一定的條件下，焊接速度越快，單根焊條焊接長(zhǎng)度越長(zhǎng)，敷熔金屬厚度越薄，線能量越小，反之越大。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量焊接厚度時(shí)，同樣的焊接電流，同一層焊道，實(shí)測(cè)平焊工位一次焊接厚度僅5mm，立焊工位則～9mm，相差接近一倍。
六、 焊接線能量控制方法
控制線能量主要是控制焊接速度：一為控制每根焊條的熔敷長(zhǎng)度;另外為控制每道焊道的橫截面積（或敷熔金屬厚度）。
（一）控制每根焊條的熔敷長(zhǎng)度
由于選定焊條直徑在給定的焊接位置上焊接時(shí)，焊接電流（I）和焊接電壓（U）的變動(dòng)都是不大的。當(dāng)焊接電流一定時(shí)，熔敷一根焊條所需時(shí)間基本是穩(wěn)定的，不可能有大起大落的情況，于是控制焊接線能量的問題就變成主要控制一根焊條的熔敷長(zhǎng)度的問題。
（二）控制每道焊道的橫截面積
即控制焊道的形狀尺寸，也就是焊道橫截面積可以反映一根焊條熔敷長(zhǎng)度的多少。若焊道橫截面積大，則焊接電流相對(duì)較大，敷熔金屬厚度較厚，即一根焊條熔敷長(zhǎng)度短，焊接線能量大。改變?nèi)鄢貦M截面的長(zhǎng)、寬數(shù)值，就可改變橫截面積。用對(duì)于固定焊接位置的一定坡口形狀的焊縫，規(guī)定用焊接層數(shù)來完成，這實(shí)質(zhì)上就是規(guī)定了線能量。
七、結(jié)論
（一）焊條電弧焊的線能量是可以控制的，主要是控制焊接速度和焊接電流。
（二）用控制一根焊條的熔敷長(zhǎng)度來控制焊接速度，也就控制了焊接線能量，這種方法合理簡(jiǎn)便可行。
（三）用控制每道焊道金屬的敷熔金屬厚度來控制焊接線能量也是比較可行的一種方法。
八、結(jié)束語
焊條電弧焊的焊接線能量與焊接電流、電弧電壓及焊接速度熔敷長(zhǎng)度、敷熔金屬厚度有關(guān)。錦屏二級(jí)壓力鋼管制安焊接過程中，通過上述方式控制焊接線能量，使產(chǎn)品質(zhì)量得到了根本、有效的保證，并進(jìn)一步提高了焊接人員質(zhì)量意識(shí)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[D] DL5017-93 .
[2] 中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[D] DL/T5017-2007.
關(guān)鍵詞：智能變電站;精細(xì)化管理;驗(yàn)收
中圖分類號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）35-0140-02
隨著電力技術(shù)的飛速發(fā)展，智能變電站應(yīng)運(yùn)而生。智能變電站在提升變電領(lǐng)域功效的同時(shí)，也給設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)維等帶來一系列挑戰(zhàn)。其中，驗(yàn)收環(huán)節(jié)承上啟下，具有特別重要的地位?？梢哉f，做好智能站的驗(yàn)收，等于在智能站藍(lán)圖與實(shí)際運(yùn)用之間架起了一座橋梁。
1 智能變電站的技術(shù)概要
智能站的總體特點(diǎn)是一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，由傳統(tǒng)的設(shè)備冗余轉(zhuǎn)向信息冗余，并最終實(shí)現(xiàn)高度的互操作性（基于信息共享）。
①以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，采用面向?qū)ο蟮姆绞剑瑢?duì)變電站各類設(shè)備、各項(xiàng)功能以及各種信息傳輸系統(tǒng)實(shí)行統(tǒng)一建模，為信息交互奠定“物質(zhì)基礎(chǔ)”。
②將變電站的具體某類功能抽象為單位邏輯節(jié)點(diǎn)LN（可相互通信），該節(jié)點(diǎn)包含實(shí)現(xiàn)功能的所有必要數(shù)據(jù)。
③運(yùn)用UML語言對(duì)LN進(jìn)行逐級(jí)組織，使之成為IED模型（即實(shí)際智能電子設(shè)備的模型）。每個(gè)IED設(shè)備對(duì)外只提供接口，而“隱藏”了信息處理方式和具體功能。而外部設(shè)備只需通過該接口，就能完成相關(guān)的信息交換。顯然，這達(dá)到了信息冗余的標(biāo)準(zhǔn)。
④整站分為站控層、間隔層和過程層。各層設(shè)備概要如圖1所示。各層之間采用分布、開放、分層式網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接。
2 智能變電站的驗(yàn)收要點(diǎn)
2.1 與傳統(tǒng)站相比的驗(yàn)收特點(diǎn)
①工廠驗(yàn)收的性質(zhì)有了變化。傳統(tǒng)站也有“進(jìn)廠驗(yàn)收”這道關(guān)，但主要是就一次設(shè)備的質(zhì)量（如接線規(guī)范程度、五防功能是否齊全等）進(jìn)行驗(yàn)收，而且多為抽查形式。但對(duì)于智能變電站，因支撐其運(yùn)作的軟件基礎(chǔ)是ICD、SSD、CID、SCD等幾個(gè)文件，因此需在在系統(tǒng)集成商那里完成這些軟件的綜合配置，即進(jìn)行二次設(shè)備的聯(lián)調(diào)測(cè)試。
②智能站仍處于不斷完善的階段，其建造模式也不僅相同（如有些是“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)、有些是“三層一網(wǎng)”結(jié)構(gòu)）。這就需要將權(quán)威部門制定的指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際設(shè)計(jì)相結(jié)合，靈活制定驗(yàn)收指導(dǎo)書。
③在竣工驗(yàn)收時(shí)，智能站除了要驗(yàn)收一次設(shè)備的性能（如耐壓水平、斷路器彈跳時(shí)間等），新增了三個(gè)驗(yàn)收重點(diǎn)：其一，GOOSE網(wǎng)絡(luò)的可靠程度以及兼容性（因傳統(tǒng)站二次電纜的作用均由該網(wǎng)絡(luò)取代）;其二，通信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的檢驗(yàn)（占主導(dǎo)地位）;其三，光纜備用光芯和通道衰耗的檢驗(yàn)。
④智能站增加了智能輔助系統(tǒng)的驗(yàn)收。
2.2 現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收項(xiàng)目
當(dāng)前的智能變電站由常規(guī)設(shè)備和智能設(shè)備兩部分組成，因此驗(yàn)收項(xiàng)目也分常規(guī)驗(yàn)收和智能部分驗(yàn)收兩塊，下文以穿插方式對(duì)驗(yàn)收的重點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要表述，見表1。
3 智能變電站驗(yàn)收中落實(shí)精細(xì)化管理的思路
由以上分析可知，智能變電站的驗(yàn)收可謂點(diǎn)多面廣，要做好該項(xiàng)驗(yàn)收工作，必須實(shí)施精細(xì)化管理。重點(diǎn)可從驗(yàn)收準(zhǔn)備、驗(yàn)收專業(yè)的協(xié)調(diào)、繼電保護(hù)驗(yàn)收方法、驗(yàn)收原則明確等四方面做好精細(xì)化工作。
3.1 驗(yàn)收準(zhǔn)備的精細(xì)化
智能變電站基于信息交換，注重邏輯配合，并且取消了脈絡(luò)清晰的二次電纜而代之以光纖，這就需要驗(yàn)收人員將注意力投放到邏輯功能和通信鏈路的驗(yàn)證上來。但由于這二者相對(duì)隱晦和復(fù)雜，驗(yàn)收人員需要盡早介入智能站建設(shè)工程。
①智能站的總體驗(yàn)收模式為“自上向下”，即驗(yàn)收人員先整體了解變電站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能實(shí)現(xiàn)方式。可在工廠聯(lián)調(diào)階段即派相關(guān)運(yùn)維人員到系統(tǒng)集成商那里學(xué)習(xí)和了解：其一，整個(gè)站內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)布置方式;其二，合并單元、智能終端的結(jié)合情況;其三，交換機(jī)端口布置、不同IED設(shè)備連接方式等。
②運(yùn)維人員提供五防邏輯表和順控操作票，以便一次性成庫，驗(yàn)收時(shí)也有針對(duì)性。
③因?yàn)橹悄苷旧婕暗膬?nèi)容非常多，因此，應(yīng)隨著工程的推進(jìn)，安排運(yùn)維人員到現(xiàn)場(chǎng)參加培訓(xùn)。
④在整個(gè)施工階段，最好安排變電工區(qū)專職人員（如技術(shù)員）全程參與建設(shè)，并以其作為驗(yàn)收時(shí)的工區(qū)方負(fù)責(zé)人。
3.2 驗(yàn)收專業(yè)協(xié)調(diào)的精細(xì)化
由于智能變電站設(shè)備的高度集中化，使得其通信、遠(yuǎn)動(dòng)、保護(hù)等傳統(tǒng)二次專業(yè)間的區(qū)分趨于模糊，這樣，就有可能造成驗(yàn)收時(shí)的混亂（常規(guī)站驗(yàn)收是先保護(hù)進(jìn)場(chǎng)，然后是元都沒你高進(jìn)場(chǎng)，很清晰）。另外，智能變電站由于技術(shù)復(fù)雜、前期聯(lián)調(diào)時(shí)間長(zhǎng)，整個(gè)建設(shè)周期顯得相對(duì)偏緊，這也需要一套科學(xué)的驗(yàn)收方法來縮短驗(yàn)收環(huán)節(jié)的時(shí)間。
可參考的具體做法為：
①轉(zhuǎn)變思想，將多個(gè)專業(yè)進(jìn)行融合，成立驗(yàn)收和核對(duì)小組。
②該小組負(fù)責(zé)與施工方協(xié)調(diào)，爭(zhēng)取在工程進(jìn)行期間即完成相關(guān)的核對(duì)和驗(yàn)收，以免將大量工作拖至工程后期。
3.3 繼保驗(yàn)收的精細(xì)化
不論是常規(guī)站還是智能站，繼電保護(hù)始終是核心系統(tǒng)之一。做好對(duì)繼保驗(yàn)收的精細(xì)化管理，能在很大程度上保證“多供電、供好電”的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。
因?yàn)橹悄苷疽詳?shù)字化方式傳輸信息，所以對(duì)其繼保的驗(yàn)收也應(yīng)增加數(shù)字化手段。
①采用常規(guī)測(cè)試儀加數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置的方式進(jìn)行驗(yàn)收。方法要點(diǎn)：常規(guī)測(cè)試儀發(fā)出的模擬信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換，變成可以傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，以此對(duì)保護(hù)校核。
②采用基于IEC61850的智能化測(cè)試儀來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的的輸出和接收，并與保護(hù)裝置組閉合回路。
兩種方式如圖2所示。實(shí)際驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)根據(jù)精度要求、難易程度等多種因素，分別采用。
3.4 驗(yàn)收原則的精細(xì)化制定
智能變電站驗(yàn)收是系統(tǒng)工程，尤其要重視驗(yàn)收原則的制定。一般來說，精細(xì)化的驗(yàn)收可遵循下列原則：
①重視細(xì)節(jié)。如為避免裝置掉電重啟對(duì)相關(guān)功能的影響，應(yīng)對(duì)廠家設(shè)定值進(jìn)行檢驗(yàn);再如對(duì)檢修功能的投退驗(yàn)證（智能站中，檢修功能關(guān)系到保護(hù)功能的選定。）
②重視跳閘方式的驗(yàn)證。智能站倡導(dǎo)“直采直跳”，也設(shè)計(jì)部分“網(wǎng)跳”，對(duì)于“網(wǎng)跳”，應(yīng)選擇嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載環(huán)境進(jìn)行驗(yàn)證，以免超時(shí)。
③重視鏈路驗(yàn)證。不同鏈路中斷，保護(hù)邏輯會(huì)有不同的反應(yīng)，應(yīng)驗(yàn)證這種反應(yīng)與設(shè)計(jì)文件的一致。
④重視智能輔助系統(tǒng)的驗(yàn)收。智能輔助系統(tǒng)雖然不是主設(shè)備，但能自動(dòng)調(diào)控環(huán)境，這對(duì)智能裝置的正常使用有莫大作用。
4 結(jié) 語
智能變電站是新生事物，其技術(shù)特性、工作原理等和常規(guī)變電站截然不同。做好對(duì)智能變電站的驗(yàn)收，就要基于常規(guī)站驗(yàn)收經(jīng)驗(yàn)，分析驗(yàn)收過程中的難點(diǎn)和薄弱點(diǎn)，做好精細(xì)化管理，早投入、早參與，及時(shí)更新知識(shí)，保證驗(yàn)收到位、無盲點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 夏勇軍.湖北電網(wǎng)智能變電站驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范[J].湖北電力，2012，（2）.
【關(guān)鍵詞】水電智能管理系統(tǒng) 河海大學(xué)學(xué)生水電管理 河海大學(xué)學(xué)生工作
一、河海大學(xué)水電智能管理系統(tǒng)主要特點(diǎn)和功能：
由于河海大學(xué)的水資源采用集中供應(yīng)，采用預(yù)先集中管理，此處不多說。在對(duì)電的管理方面，此系統(tǒng)可用于幾個(gè)方面：1、限額、限流管理。2、自動(dòng)計(jì)費(fèi)功能。3、實(shí)時(shí)刷新、查詢數(shù)據(jù)。4、報(bào)表輸出各節(jié)點(diǎn)電量。5、按時(shí)段自動(dòng)轉(zhuǎn)化電閘開關(guān)。6、權(quán)限登錄。
二、河海大學(xué)常州校區(qū)學(xué)生工作中水電智能管理系統(tǒng)的應(yīng)用
河海大學(xué)常州校區(qū)有13棟學(xué)生宿舍樓，1471間宿舍，新學(xué)期前管理人員會(huì)以"sa"的身份登入，按照要求給各個(gè)宿舍分配額定電量。當(dāng)在此電量及規(guī)定電流內(nèi)宿舍用電器可正常使用，如果電量余額小于0.5度，電表會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提示及時(shí)充電；如果學(xué)生使用了大功率用電器，電流超過限制則會(huì)自動(dòng)斷電。另外，水電智能系統(tǒng)還可自動(dòng)計(jì)算費(fèi)用，比如，預(yù)設(shè)學(xué)生用電單價(jià)是0.52元，輸入電量100度，得出總電費(fèi)52元，還有系統(tǒng)自身有實(shí)時(shí)更新的功能，每個(gè)電表的電量隨時(shí)可以顯示出來，可以查詢，以.excel形式輸出。運(yùn)用此查詢功能就可以查詢出即將斷電宿舍，可以及時(shí)通知到各個(gè)宿舍，提醒學(xué)生及時(shí)充電。此外，學(xué)校節(jié)假日的用電時(shí)段有所變化，智能系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)定作出反應(yīng)，在特定時(shí)間自行變化電閘的開合。再有，智能系統(tǒng)是需要身份識(shí)別的，只有特定的管理員，擁有了此權(quán)限才可進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行操作。這就要求操作人員的技術(shù)性，操作的準(zhǔn)確性。
運(yùn)用水電控制給學(xué)校管理帶來的優(yōu)勢(shì)：這是一種較為先進(jìn)的，系統(tǒng)的，方便直觀的系統(tǒng)。這種集中輸入的模式要求管理人員統(tǒng)一時(shí)間錄入，大大減低了錯(cuò)誤發(fā)生率。而且電費(fèi)計(jì)算中減少人工計(jì)算量，提高了效率，降低了錯(cuò)誤。由于系統(tǒng)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫，可以靈活的進(jìn)行查詢；可以表格形式輸出，讓各樓管理員和學(xué)生更加具體直觀的看到數(shù)據(jù)，從而及時(shí)充電提醒以免宿舍因斷電引起混亂。自動(dòng)開關(guān)電閘改變了原來由人工拉閘控制模式，維持了學(xué)生正常生活。身份的識(shí)別保證了操作流程的專業(yè)性、準(zhǔn)確性。
三、河海大學(xué)學(xué)生工作
學(xué)生工作中是高校工作中不可或缺的一部分，其中學(xué)生宿舍的管理尤為重要！河海大學(xué)的水電管理在學(xué)生管理中至關(guān)重要，這個(gè)系統(tǒng)解決了一些實(shí)際中的不足。例如，統(tǒng)一分配，減少了錯(cuò)誤；可實(shí)時(shí)到賬，防止充電不到，提高時(shí)效性；提供查詢，小到每個(gè)宿舍，大至整個(gè)宿舍樓都可以查詢；查詢結(jié)果可以.excel形式輸出，而且實(shí)現(xiàn)異地存儲(chǔ)，輸出，這樣一來省去了很多人工勞動(dòng)，大大提高了工作效率；結(jié)果為提醒及時(shí)充電提供了科學(xué)性依據(jù)。由于充入電量的及時(shí)到賬又預(yù)防了混亂，這個(gè)系統(tǒng)有如此優(yōu)良的利用價(jià)值。此外，它所具備的acess數(shù)據(jù)庫和身份識(shí)別等功能，體現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)在學(xué)生管理中的應(yīng)用。
1.1自動(dòng)化技術(shù)功能性優(yōu)勢(shì)
信息技術(shù)以及通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和壯大驅(qū)使著水利水電工程朝向自動(dòng)化發(fā)展，其自動(dòng)化技術(shù)功能作用不斷的被水資源調(diào)配系統(tǒng)所采用，不僅能夠提升工程建設(shè)的施工效率，而且也能夠縮減人工施工操作過程中的難度，從而保證水利水電工程建設(shè)能夠順利的實(shí)施，達(dá)到預(yù)期的建設(shè)效果，增強(qiáng)其自動(dòng)化作業(yè)，提高整體的建設(shè)效率。網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的技術(shù)，能夠給水利水電工程的管理中心及時(shí)并且準(zhǔn)確的提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，能夠給水量數(shù)據(jù)的自動(dòng)化控制發(fā)揮一定的作用，從而增強(qiáng)水資源的分配，使水利水電工程逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理的模式，從而擴(kuò)大水利工程信息自動(dòng)化的應(yīng)用前景。
1.2智能性能夠滿足水資源調(diào)度需求
智能更新與智能調(diào)配等等技術(shù)已經(jīng)逐漸被各行各業(yè)所吸引和接納，水利資源監(jiān)控系統(tǒng)引用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的調(diào)度模式，其功能發(fā)揮主要是通過向數(shù)據(jù)中心傳輸水資源的數(shù)據(jù)信息，從而能夠宏觀的反映出輸水作業(yè)的整體狀況，并且向管理部門潛在水利風(fēng)險(xiǎn)信息，讓技術(shù)工作者能夠根據(jù)數(shù)據(jù)信息及時(shí)的調(diào)整輸水控制策略，此技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在水資源信息中的智能調(diào)配功能，降低在使用過程中的水資源浪費(fèi)問題。信息化網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用使其水利水電具有儲(chǔ)存水利項(xiàng)目有關(guān)信息數(shù)據(jù)的大容量功能，對(duì)于整個(gè)水資源調(diào)度的綜合管理以及設(shè)備操作的運(yùn)行具有極大的便捷性特征，十分適用于水利工程建設(shè)中對(duì)于水資源調(diào)度的需求。
1.3順應(yīng)時(shí)展的需求
社會(huì)正朝向信息化以及一體化方向發(fā)展，水利水電工程建設(shè)引用先進(jìn)的科學(xué)信息技術(shù)，從而來建立更加完善的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，為水利建設(shè)提供更為有效的綜合信息分享以及支撐服務(wù)具有十分重大的作用。水利水電工程建設(shè)是為了能夠滿足社會(huì)以及人們生產(chǎn)生活的需求，隨著人們的社會(huì)活動(dòng)不斷朝向高效率的發(fā)展，對(duì)于水利水電供應(yīng)以及支配要求也不斷的加大，因此，水利水電工程進(jìn)行信息化技術(shù)的應(yīng)用顯得十分的重要，能夠順利的實(shí)現(xiàn)水利水電工程自動(dòng)化的管理分配方式，從而提升整個(gè)水利水電的服務(wù)水平，順應(yīng)時(shí)展的需求。
2.水利水電工程信息自動(dòng)化應(yīng)用存在的問題
2.1技術(shù)應(yīng)用程度低，資金支持薄弱
基于水利水電行業(yè)的發(fā)展需求，針對(duì)其技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行變革是必然趨勢(shì)，而從一定程度上來說信息自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用程度也就決定王清華劉利榮袁丁了水利水電工程在建設(shè)過程中信息化發(fā)展以及推廣的速度。而在水利水電工程真正應(yīng)用信息自動(dòng)化技術(shù)的過程中，對(duì)于技術(shù)的引用依舊處于一種表面現(xiàn)象，由于資金以及各方面的制約因素會(huì)導(dǎo)致沿用以前的技術(shù)支持成分依舊比較濃厚，技術(shù)的應(yīng)用沒有真正意義上的變革，先進(jìn)技術(shù)沒有應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)。信息技術(shù)應(yīng)用程度較低的現(xiàn)象，可以反映出水利水電工程對(duì)信息自動(dòng)化管理投入資金比例與工程信息自動(dòng)化發(fā)展速度和水平成一種反比的關(guān)系，資金越多信息自動(dòng)化水平越高，而資金投資低其自動(dòng)化水平自然也會(huì)降低。在水利水電工程時(shí)間的建設(shè)過程中，一般都會(huì)忽視信息自動(dòng)化技術(shù)層面的資金投入問題，更大程度上是由于在建設(shè)初期對(duì)于資金的使用沒有形成一個(gè)良好的規(guī)劃，大部門資金投入到其他建設(shè)環(huán)節(jié)，導(dǎo)致沒有購(gòu)買到技術(shù)較高的自動(dòng)化管理軟件和設(shè)備，從而制約了信息化技術(shù)的發(fā)展效率。
2.2專業(yè)技術(shù)人才缺乏，技術(shù)支持力度小
在水利水電工程信息自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中，只擁有信息自動(dòng)化技術(shù)以及軟件和設(shè)備，而缺乏專業(yè)的技術(shù)操作人員也是一種較為病態(tài)的現(xiàn)象，二者必須達(dá)到某種程度的統(tǒng)一才能夠更有利于整體的發(fā)展。擁有較強(qiáng)能力的信息操控者以及管理者才能對(duì)水利水電工程的變動(dòng)情況進(jìn)行一個(gè)較為綜合的分析和整理，對(duì)于在建設(shè)過程中存在的問題能夠及時(shí)進(jìn)行解決，使其從根本上杜絕能夠避免的各種隱患問題，從而增強(qiáng)治理水利水電的技能水平。水利水電工程作為理論教學(xué)而言，比較偏向于一種冷門學(xué)科專業(yè)，對(duì)于此方面學(xué)習(xí)的學(xué)生極少，缺乏一定的理論研究知識(shí)，必然也會(huì)導(dǎo)致專業(yè)人才缺乏的現(xiàn)象。
3.增強(qiáng)信息自動(dòng)化技術(shù)在水利水電工程應(yīng)用的對(duì)策
3.1注重技術(shù)的創(chuàng)新開發(fā)，合理資金配置
針對(duì)任何一個(gè)工程項(xiàng)目而言，成本控制都是其重要的組成部分，水利水電工程建設(shè)自然也不會(huì)例外。從水利資金配置的性質(zhì)可以看出水利水電資金屬性的確立絕大程度是依賴于資金本身就有的特性，而水利水電資金配置屬性又是依靠水利物品的特殊性以及資金投資種類的多元化所決定的。工程項(xiàng)目建設(shè)資金的投入并進(jìn)行合理的配置其主要的目標(biāo)就是盡可能的降低在建設(shè)施工過程中的生產(chǎn)成本，最大限度的獲取經(jīng)濟(jì)效益。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)就需要水利水電工程技術(shù)管理者能夠在工程建設(shè)初期就科學(xué)、合理的計(jì)劃和分配每一個(gè)建設(shè)環(huán)節(jié)所需的資金，并且注重技術(shù)的創(chuàng)新開發(fā)，引進(jìn)信息自動(dòng)化技術(shù)來增強(qiáng)技術(shù)水平，合理的配置在后期技術(shù)實(shí)踐中所需要的資金，從而實(shí)現(xiàn)水利水電管理的自動(dòng)化。
3.2培養(yǎng)技能人才，發(fā)展人才戰(zhàn)略
水利水電企業(yè)要想得到長(zhǎng)久有效的發(fā)展，增強(qiáng)其核心競(jìng)爭(zhēng)力水平，其根本上就要注重人才戰(zhàn)略的重要性。加強(qiáng)對(duì)水利水電工程進(jìn)行創(chuàng)新型和專業(yè)型人才的培養(yǎng)與引進(jìn)機(jī)制，吸納市場(chǎng)上優(yōu)秀的技術(shù)人才，對(duì)現(xiàn)有的職工根據(jù)崗位需求進(jìn)行定期或者不定期的技能知識(shí)培訓(xùn)，從整體上來提升水利水電企業(yè)的技能水平。水利水電企業(yè)需結(jié)合自身對(duì)人才的需求，不斷的引進(jìn)技能型人才，以創(chuàng)新和專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)來發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的功能作用，要從本質(zhì)上建立自己獨(dú)有的激勵(lì)機(jī)制，將科技創(chuàng)新中人才的技能作用發(fā)揮到最大。注重自身職員的綜合素質(zhì)培養(yǎng)，制定相應(yīng)的人事管理制度，從而提高對(duì)技能型人才的培養(yǎng)速度和效率，為信息自動(dòng)化技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用提供更優(yōu)質(zhì)的發(fā)展環(huán)境。
4.結(jié)束語
關(guān)鍵詞：信息化時(shí)代；水利水電;施工技術(shù)；BIM；AI；3D打印;建筑材料
1引言
縱觀人類發(fā)展史，從原始社會(huì)的依河而居，到農(nóng)業(yè)社會(huì)的開拓農(nóng)田、治水利民，再到現(xiàn)代社會(huì)的高峽出平湖、征服江河，都在圍繞“水”這個(gè)主題地而變化發(fā)展，因此，從一定程度上講，人類社會(huì)文明進(jìn)步的過程，也是人類征服與充分利用大自然水資源的過程。在這個(gè)過程中，人類從認(rèn)知自然現(xiàn)象，到科學(xué)發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律，進(jìn)而衍生與推動(dòng)技術(shù)革命，進(jìn)而形成一種無形的生產(chǎn)力，促進(jìn)人類社會(huì)在近三百年呈指數(shù)狀的高速發(fā)展。其中，水利水電技術(shù)的發(fā)展也是在近一百年間高速發(fā)展，尤其是在中國(guó)近幾十年的水利水電建設(shè)中，不斷有新的世界紀(jì)錄被突破。但是萬物皆有規(guī)律，水利水電以及其施工技術(shù)的發(fā)展，正在靠近現(xiàn)階段“天花板”，我們值得去思考水利水電施工技術(shù)在未來將何去何從。
2水利水電施工技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)
正如上文所述，技術(shù)是自然科學(xué)的衍生，是自然科學(xué)在人類社會(huì)中的具體應(yīng)用與表現(xiàn)。水利水電施工技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，就是自然科學(xué)。本文將水利水電施工技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，總結(jié)為以下幾個(gè)主要方面。
2.1建筑材料科學(xué)
毋庸置疑，修建水利水電設(shè)施的材料，或直接取自于自然界，或?qū)⒆匀唤绲奈镔|(zhì)進(jìn)行提煉轉(zhuǎn)化、形成可用于工程實(shí)體的建筑材料，因此，建筑材料科學(xué)的發(fā)展水平，從一定程度上決定了工程技術(shù)發(fā)展的上限。例如鋼筋、水泥等，依然是當(dāng)今各大建筑物的主要材料，鋼筋、水泥的材料性能，也決定了鋼筋混凝土大壩工程規(guī)模的極限與水平。而土料與石料的材料性能，從一定程度上決定了土石壩的物理極限。從此可見，建筑材料科學(xué)的對(duì)工程實(shí)體的影響起決定性作用，那么，圍繞這些建筑材料而開展工作的施工技術(shù)，也會(huì)受到限制與影響。例如，水泥這種材料的缺點(diǎn)-水化熱，盡管上百年來都在做努力減小其影響，但是水化熱問題依然不能消除，那么大體積混凝土裂縫問題不能避免，大壩混凝土每倉(cāng)澆筑的厚度與體積就被限制，因此，建筑材料的缺點(diǎn)，從一定程度上就決定了施工技術(shù)的極限。
2.2設(shè)備與工具制造水平
在農(nóng)業(yè)社會(huì)，人類用鍬鎬、背簍、推車等原始工具去修筑水利設(shè)施，用比較低的勞動(dòng)工具水平去改造自然，這樣也是為什么古代社會(huì)每當(dāng)遇到大興土木、開鑿運(yùn)河的時(shí)候，需要耗盡國(guó)庫財(cái)富、動(dòng)員舉國(guó)之力、歷時(shí)幾十年甚至上百年方可完成。當(dāng)然，隨著科學(xué)革命的進(jìn)程，人類開始利用科學(xué)知識(shí)創(chuàng)造發(fā)明更高效的工具與設(shè)備，牽引社會(huì)發(fā)展的動(dòng)力也從人的肩膀逐漸向蒸汽動(dòng)力、油動(dòng)力、電動(dòng)力甚至核動(dòng)力發(fā)展。中國(guó)蘊(yùn)藏著巨大的水資源，擁有著創(chuàng)造人類文明的大江與大河，在過去的幾十年里，中國(guó)人民是利用科學(xué)技術(shù)、勤勞與智慧，建造出一座座創(chuàng)世界紀(jì)錄的水利水電工程。而在建設(shè)這些大型水利水電工程中，所使用的眾多設(shè)備與工具也代表著世界最先進(jìn)水平。從已完工三峽工程到在建的白鶴灘水電站，巨無霸的大方量挖運(yùn)設(shè)備，巍然屹立的起重吊裝設(shè)備，橫貫峽谷的混凝土入倉(cāng)設(shè)備等，無不在書寫著水利水電建設(shè)史的奇跡。如果說建筑材料科學(xué)決定了水利水電工程規(guī)模與施工技術(shù)的極限，那么設(shè)備與工具制作水平就決定了水利水電施工效率的極限。
2.3理論知識(shí)水平
這里所說的理論知識(shí)，指的是水利水電工程涉及的各大力學(xué)、水文、地質(zhì)、能源動(dòng)力等方面理論知識(shí)。理論知識(shí)，代表著人類認(rèn)知自然世界規(guī)律法則的程度，當(dāng)理論知識(shí)超前于現(xiàn)有生產(chǎn)力水平時(shí)，人類社會(huì)通過生產(chǎn)力革新在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)成增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，這也可以理解為是人類社會(huì)發(fā)展空間的“知識(shí)儲(chǔ)備”，相反，如果理論知識(shí)水平達(dá)到天花板，生產(chǎn)力革新遇到理論障礙、停止不前，那么整個(gè)社會(huì)發(fā)展的速度均會(huì)放緩腳步，一系列社會(huì)問題頻繁出現(xiàn)，甚至帶來災(zāi)難?；仡櫣こ塘W(xué)發(fā)展，正是這些理論知識(shí)超前上百年的研究，我們才有更科學(xué)的導(dǎo)截流施工方法，才能更高效的爆破取材，才能將大壩橫跨大江大河，才能征服自然界的巨大洪流。當(dāng)然，現(xiàn)在理論知識(shí)研究并未停下腳步，逐漸從宏觀到微觀，從經(jīng)典力學(xué)到非傳統(tǒng)領(lǐng)域，我們堅(jiān)信，將來會(huì)更前沿的理論知識(shí)為水利水電施工技術(shù)提升做支撐。
3如何理解信息化時(shí)代
信息化是繼機(jī)械化、電氣化之后的再次技術(shù)革命，信息化時(shí)代是人類發(fā)展史全新的階段。在信息化時(shí)代，依托高速無線通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、智能制造、大數(shù)據(jù)、虛擬仿真技術(shù)等，綜合融入并轉(zhuǎn)化成新的社會(huì)生產(chǎn)力，以指數(shù)增長(zhǎng)的速度顛覆改變?nèi)祟惿娴纳娣绞剑矠槿祟愇磥硎澜鐜砹藷o限想象與無限可能。信息化時(shí)代，擁有以下幾個(gè)明顯的特點(diǎn)。（1）高速互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，尤其是5G技術(shù)，給萬物聯(lián)網(wǎng)帶來全新機(jī)遇，巨量信息的高速、低延遲傳輸成為常態(tài)。（2）AI技術(shù)，結(jié)合設(shè)備智能制造技術(shù)，將對(duì)傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型、數(shù)據(jù)分析型的領(lǐng)域帶來沖擊，伴隨而來的將是大量勞動(dòng)力的釋放與轉(zhuǎn)型。（3）VR技術(shù)，給人類帶來全新的視覺體驗(yàn)，人類對(duì)未知事物的認(rèn)知，從圖紙、模型與計(jì)算機(jī)仿真，向身臨其境的全新虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展。（4）大數(shù)據(jù)，尤其是互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的高速發(fā)展，人類生活環(huán)境的各種組成元素都將以數(shù)字化的方式呈現(xiàn)，對(duì)未來的分析與決策，也因此變得智能化。（5）BIM技術(shù)，將建筑3D模型帶入向信息化時(shí)代邁，并以數(shù)字化的方式呈現(xiàn)在工程技術(shù)人員面前。
4信息化時(shí)代給水利水電施工技術(shù)帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
4.1BIM技術(shù)對(duì)水利水電工程施工管理技術(shù)的影響
BIM技術(shù)，在建筑領(lǐng)域優(yōu)先發(fā)展起來，并在中國(guó)全面進(jìn)入應(yīng)用階段，而在水利水電領(lǐng)域，BIM技術(shù)尚處于試驗(yàn)與試用階段。雖然BIM技術(shù)在水利水電領(lǐng)域的尚未普及，但可以確定的是它代表著未來的發(fā)展方向，不久的將來，BIM技術(shù)也在水利水電全生命周期的管理中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。BIM技術(shù)的特點(diǎn)是，以3D建筑模型為基礎(chǔ)，在建立模型與族庫的過程中賦予龐大的信息數(shù)據(jù)（時(shí)間、空間、附加信息等），結(jié)合進(jìn)度控制管理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、VR技術(shù)等，給工程策劃、建設(shè)管理、后期運(yùn)維等階段帶來前所未有的變革與沖擊。在水利水電施工領(lǐng)域，BIM技術(shù)將帶來的全新的機(jī)遇，我們可以設(shè)想在以下兩個(gè)方面。（1）利用BIM、VR、GIS與進(jìn)度控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)4D施工仿真模擬技術(shù)，如果在把工程量、工程成本與造價(jià)信息賦予BIM族庫中，那么我們還可以實(shí)現(xiàn)水利水電5D施工控制，在工程沒有實(shí)施之前，我們就可以憑借這些強(qiáng)大的技術(shù)，預(yù)演模擬所有施工方案，為我們動(dòng)態(tài)分析與控制未來施工階段提供強(qiáng)力支撐。（2）利用BIM、數(shù)據(jù)庫與KKS編碼技術(shù)，將水利水電工程的施工構(gòu)件、機(jī)電設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)、備品備件等系統(tǒng)編碼，賦予獨(dú)特的“身份號(hào)碼”，形成水利水電工程的“大數(shù)據(jù)”，再通過互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信技術(shù)，對(duì)構(gòu)成工程龐大數(shù)據(jù)的構(gòu)件與設(shè)備等，開展過程生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、安裝、監(jiān)測(cè)等立體全方面信息化管理，實(shí)現(xiàn)真正的“數(shù)字化水利水電施工工地”，為后文提到的無人化施工和3D大壩打印等前沿技術(shù)的誕生提供數(shù)字模型支撐。
4.2AI技術(shù)對(duì)無人化施工技術(shù)的影響
伴隨著AI技術(shù)的發(fā)展，人工智能也開展從互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析，也逐漸向其他領(lǐng)域擴(kuò)散，例如金融投資分析領(lǐng)域、傳統(tǒng)工業(yè)與制造業(yè)領(lǐng)域等。AI技術(shù)的本質(zhì)，就是讓智能計(jì)算機(jī)逐漸代替人類的常規(guī)與重新性的工作，解放傳統(tǒng)領(lǐng)域的勞動(dòng)力投入，逼迫勞動(dòng)力向其他領(lǐng)域轉(zhuǎn)型。在水利水電施工領(lǐng)域，雖然我們已經(jīng)進(jìn)入了機(jī)械化的時(shí)代，但是所有的機(jī)械設(shè)備依然需要人來操作，部分施工領(lǐng)域仍需要大量密集勞動(dòng)力參與，例如鋼筋混凝土工程施工，施工質(zhì)量合格率的高低依然受作業(yè)人員技能水平的影響，人在參與的工程建設(shè)的過程中，依然存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，從人類發(fā)展與進(jìn)步的角度來看，AI技術(shù)進(jìn)入水利水電施工領(lǐng)域是必然的趨勢(shì)。在現(xiàn)階段，中國(guó)的一些大型水利水電施工企業(yè)，開始研究并試驗(yàn)無人化施工技術(shù)，例如將以AI技術(shù)、GIS技術(shù)與智能控制技術(shù)結(jié)合應(yīng)用到施工機(jī)械設(shè)備上，根據(jù)大壩3D模型、建筑材料類型、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備行走軌跡等信息，實(shí)現(xiàn)土石壩的無人攤鋪、無人碾壓，逐漸顛覆原有的大壩填筑施工技術(shù)。我們可以設(shè)想，在不久的將來，水利水電施工領(lǐng)域出現(xiàn)更多的無人化施工技術(shù)，例如：發(fā)明一種設(shè)備，實(shí)現(xiàn)鋼筋的加工安裝無人化，根據(jù)圖紙尺寸，精準(zhǔn)定位安裝鋼筋；或者，發(fā)明一種混凝土入倉(cāng)與振搗形成智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)無人智能操控，確保混凝土澆筑與振搗質(zhì)量。除此之外，伴隨著世界各大汽車公司在無人駕駛技術(shù)的研發(fā)，將來水利水電施工運(yùn)輸車輛也可以實(shí)現(xiàn)全部無人駕駛，或許我們將來會(huì)看到無人導(dǎo)截流施工的場(chǎng)景。
4.33D打印技術(shù)顛覆現(xiàn)有水利水電施工技術(shù)的可能性
3D打印技術(shù)，給工業(yè)制造領(lǐng)域帶來很大的沖擊，尤其是小型、異形部件的加工，只要將3D模型錄入計(jì)算機(jī)，那么計(jì)算機(jī)給3D打印機(jī)命令，利用可操控的材料進(jìn)行精準(zhǔn)鑄造與雕刻。既然3D打印技術(shù)是工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的方向，那么我們也可以試想下3D打印技術(shù)在水利水電施工領(lǐng)域的發(fā)展空間。我們?cè)谏衔闹幸烟岬搅薆IM技術(shù)，BIM技術(shù)已為我們提供了詳盡的工程3D模型，那么如果我們想象力更大些，發(fā)明一種大型的3D打印機(jī)，計(jì)算機(jī)為其提供水利水電模型，在有可靠建筑材料的情況下，我們或許可以將大壩給打印出來。如果真的可以實(shí)現(xiàn)，那么3D打印技術(shù)給水利水電施工領(lǐng)域乃至整個(gè)建筑施工領(lǐng)域帶來的沖擊，比無人化設(shè)備操控技術(shù)更加具有革命意義。人類建造一個(gè)龐大工程的效率將會(huì)大大提高，社會(huì)發(fā)展與人類改造大自然的速度將高速提升。
4.4信息化時(shí)代對(duì)建筑材料科學(xué)革命的反向促進(jìn)作用
上文提到，建筑材料科學(xué)是決定水利水電施工極限水平的關(guān)鍵因素，如果BIM技術(shù)、AI技術(shù)、3D打印技術(shù)等全面進(jìn)入水利水電施工領(lǐng)域，那么信息化技術(shù)高速發(fā)展與建筑材料的落后狀態(tài)，就成為影響水利水電施工技術(shù)發(fā)展主要矛盾。解決好這個(gè)矛盾，將是我們廣大科研人員與工程師們的努力方向。在解決這個(gè)主要矛盾的過程中，務(wù)必會(huì)反向促進(jìn)建筑材料科學(xué)的。例如，3D打印技術(shù)，對(duì)材料的要求很高，既要確保為3D打印設(shè)備供應(yīng)材料連續(xù)性，又要實(shí)現(xiàn)筑壩材料性能的單一性?，F(xiàn)階段，筑壩的主要建筑材料為混凝土、鋼筋、黏土、石料等，不同材料分布的部位不同，各材料加工、生產(chǎn)、施工的工藝煩瑣，為此，研發(fā)滿足3D打印技術(shù)的新筑壩材料成為關(guān)鍵，這些材料既要有很好的力學(xué)性能，又要有較高的生產(chǎn)便利性，建筑材料科學(xué)可能進(jìn)入二次技術(shù)革命階段。
在水利水電工程建設(shè)的過程中，與地理環(huán)境因素自然密不可分，為了能夠更有效的進(jìn)行水利水電工程科學(xué)、高效的施工，對(duì)周圍地理環(huán)境進(jìn)行分析和考量則顯得尤為重要，而信息自動(dòng)化技術(shù)能夠滿足水利水電工程施工的需求，因此，加大對(duì)信息自動(dòng)化技術(shù)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，發(fā)揮其功能性作用，增強(qiáng)其技術(shù)研發(fā)的力度，將二者能夠完美的融合，對(duì)于水利水電工程建設(shè)的順利實(shí)施具有極為重大的作用。
1.水利工程信息自動(dòng)化的發(fā)展前景
1.1自動(dòng)化技術(shù)功能性優(yōu)勢(shì)
信息技術(shù)以及通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和壯大驅(qū)使著水利水電工程朝向自動(dòng)化發(fā)展，其自動(dòng)化技術(shù)功能作用不斷的被水資源調(diào)配系統(tǒng)所采用，不僅能夠提升工程建設(shè)的施工效率，而且也能夠縮減人工施工操作過程中的難度，從而保證水利水電工程建設(shè)能夠順利的實(shí)施，達(dá)到預(yù)期的建設(shè)效果，增強(qiáng)其自動(dòng)化作業(yè)，提高整體的建設(shè)效率。網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的技術(shù)，能夠給水利水電工程的管理中心及時(shí)并且準(zhǔn)確的提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，能夠給水量數(shù)據(jù)的自動(dòng)化控制發(fā)揮一定的作用，從而增強(qiáng)水資源的分配，使水利水電工程逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理的模式，從而擴(kuò)大水利工程信息自動(dòng)化的應(yīng)用前景。
1.2智能性能夠滿足水資源調(diào)度需求
智能更新與智能調(diào)配等等技術(shù)已經(jīng)逐漸被各行各業(yè)所吸引和接納，水利資源監(jiān)控系統(tǒng)引用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的調(diào)度模式，其功能發(fā)揮主要是通過向數(shù)據(jù)中心傳輸水資源的數(shù)據(jù)信息，從而能夠宏觀的反映出輸水作業(yè)的整體狀況，并且向管理部門潛在水利風(fēng)險(xiǎn)信息，讓技術(shù)工作者能夠根據(jù)數(shù)據(jù)信息及時(shí)的調(diào)整輸水控制策略，此技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在水資源信息中的智能調(diào)配功能，降低在使用過程中的水資源浪費(fèi)問題。信息化網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用使其水利水電具有儲(chǔ)存水利項(xiàng)目有關(guān)信息數(shù)據(jù)的大容量功能，對(duì)于整個(gè)水資源調(diào)度的綜合管理以及設(shè)備操作的運(yùn)行具有極大的便捷性特征，十分適用于水利工程建設(shè)中對(duì)于水資源調(diào)度的需求。
1.3順應(yīng)時(shí)展的需求
社會(huì)正朝向信息化以及一體化方向發(fā)展，水利水電工程建設(shè)引用先進(jìn)的科學(xué)信息技術(shù)，從而來建立更加完善的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，為水利建設(shè)提供更為有效的綜合信息分享以及支撐服務(wù)具有十分重大的作用。水利水電工程建設(shè)是為了能夠滿足社會(huì)以及人們生產(chǎn)生活的需求，隨著人們的社會(huì)活動(dòng)不斷朝向高效率的發(fā)展，對(duì)于水利水電供應(yīng)以及支配要求也不斷的加大，因此，水利水電工程進(jìn)行信息化技術(shù)的應(yīng)用顯得十分的重要，能夠順利的實(shí)現(xiàn)水利水電工程自動(dòng)化的管理分配方式，從而提升整個(gè)水利水電的服務(wù)水平，順應(yīng)時(shí)展的需求。
2.水利水電工程信息自動(dòng)化應(yīng)用存在的問題
2.1技術(shù)應(yīng)用程度低，資金支持薄弱
基于水利水電行業(yè)的發(fā)展需求，針對(duì)其技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行變革是必然趨勢(shì)，而從一定程度上來說信息自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用程度也就決定了水利水電工程在建設(shè)過程中信息化發(fā)展以及推廣的速度。而在水利水電工程真正應(yīng)用信息自動(dòng)化技術(shù)的過程中，對(duì)于技術(shù)的引用依舊處于一種表面現(xiàn)象，由于資金以及各方面的制約因素會(huì)導(dǎo)致沿用以前的技術(shù)支持成分依舊比較濃厚，技術(shù)的應(yīng)用沒有真正意義上的變革，先進(jìn)技術(shù)沒有應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)。
信息技術(shù)應(yīng)用程度較低的現(xiàn)象，可以反映出水利水電工程對(duì)信息自動(dòng)化管理投入資金比例與工程信息自動(dòng)化發(fā)展速度和水平成一種反比的關(guān)系，資金越多信息自動(dòng)化水平越高，而資金投資低其自動(dòng)化水平自然也會(huì)降低。在水利水電工程時(shí)間的建設(shè)過程中，一般都會(huì)忽視信息自動(dòng)化技術(shù)層面的資金投入問題，更大程度上是由于在建設(shè)初期對(duì)于資金的使用沒有形成一個(gè)良好的規(guī)劃，大部門資金投入到其他建設(shè)環(huán)節(jié)，導(dǎo)致沒有購(gòu)買到技術(shù)較高的自動(dòng)化管理軟件和設(shè)備，從而制約了信息化技術(shù)的發(fā)展效率。
2.2專業(yè)技術(shù)人才缺乏，技術(shù)支持力度小
在水利水電工程信息自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中，只擁有信息自動(dòng)化技術(shù)以及軟件和設(shè)備，而缺乏專業(yè)的技術(shù)操作人員也是一種較為病態(tài)的現(xiàn)象，二者必須達(dá)到某種程度的統(tǒng)一才能夠更有利于整體的發(fā)展。擁有較強(qiáng)能力的信息操控者以及管理者才能對(duì)水利水電工程的變動(dòng)情況進(jìn)行一個(gè)較為綜合的分析和整理，對(duì)于在建設(shè)過程中存在的問題能夠及時(shí)進(jìn)行解決，使其從根本上杜絕能夠避免的各種隱患問題，從而增強(qiáng)治理水利水電的技能水平。水利水電工程作為理論教學(xué)而言，比較偏向于一種冷門學(xué)科專業(yè)，對(duì)于此方面學(xué)習(xí)的學(xué)生極少，缺乏一定的理論研究知識(shí)，必然也會(huì)導(dǎo)致專業(yè)人才缺乏的現(xiàn)象。
3.增強(qiáng)信息自動(dòng)化技術(shù)在水利水電工程應(yīng)用的對(duì)策
3.1注重技術(shù)的創(chuàng)新開發(fā)，合理資金配置
針對(duì)任何一個(gè)工程項(xiàng)目而言，成本控制都是其重要的組成部分，水利水電工程建設(shè)自然也不會(huì)例外。從水利資金配置的性質(zhì)可以看出水利水電資金屬性的確立絕大程度是依賴于資金本身就有的特性，而水利水電資金配置屬性又是依靠水利物品的特殊性以及資金投資種類的多元化所決定的。
工程項(xiàng)目建設(shè)資金的投入并進(jìn)行合理的配置其主要的目標(biāo)就是盡可能的降低在建設(shè)施工過程中的生產(chǎn)成本，最大限度的獲取經(jīng)濟(jì)效益。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)就需要水利水電工程技術(shù)管理者能夠在工程建設(shè)初期就科學(xué)、合理的計(jì)劃和分配每一個(gè)建設(shè)環(huán)節(jié)所需的資金，并且注重技術(shù)的創(chuàng)新開發(fā)，引進(jìn)信息自動(dòng)化技術(shù)來增強(qiáng)技術(shù)水平，合理的配置在后期技術(shù)實(shí)踐中所需要的資金，從而實(shí)現(xiàn)水利水電管理的自動(dòng)化。
3.2培養(yǎng)技能人才，發(fā)展人才戰(zhàn)略
水利水電企業(yè)要想得到長(zhǎng)久有效的發(fā)展，增強(qiáng)其核心競(jìng)爭(zhēng)力水平，其根本上就要注重人才戰(zhàn)略的重要性。加強(qiáng)對(duì)水利水電工程進(jìn)行創(chuàng)新型和專業(yè)型人才的培養(yǎng)與引進(jìn)機(jī)制，吸納市場(chǎng)上優(yōu)秀的技術(shù)人才，對(duì)現(xiàn)有的職工根據(jù)崗位需求進(jìn)行定期或者不定期的技能知識(shí)培訓(xùn)，從整體上來提升水利水電企業(yè)的技能水平。
水利水電企業(yè)需結(jié)合自身對(duì)人才的需求，不斷的引進(jìn)技能型人才，以創(chuàng)新和專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)來發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的功能作用，要從本質(zhì)上建立自己獨(dú)有的激勵(lì)機(jī)制，將科技創(chuàng)新中人才的技能作用發(fā)揮到最大。注重自身職員的綜合素質(zhì)培養(yǎng)，制定相應(yīng)的人事管理制度，從而提高對(duì)技能型人才的培養(yǎng)速度和效率，為信息自動(dòng)化技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用提供更優(yōu)質(zhì)的發(fā)展環(huán)境。
結(jié)束語
綜上所述，科技不斷的發(fā)展進(jìn)步，信息自動(dòng)化的水平隨之也得到提高，水利水電企業(yè)對(duì)信息自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用成為發(fā)展的必然趨勢(shì)，使水利水電逐漸實(shí)現(xiàn)科學(xué)的信息化管理，從而推動(dòng)水利水電行業(yè)更快更好的發(fā)展。
（作者單位：湖北省漢江河道管理局仙桃漢江管理分局）
作者簡(jiǎn)介
王清華，1976，2，女，漢，湖北省仙桃市，大專，助理工程師，水利工程施工與管理
關(guān)鍵詞：水利工程；水電工程施工；質(zhì)量管理；優(yōu)化路徑
1水利水電工程施工階段質(zhì)量管理效果的影響因素
1.1管理效率低
水利工程相關(guān)企業(yè)在施工前的設(shè)計(jì)階段及施工過程的人員組織，任務(wù)分配等方面都存在著一定的管理問題。其中涉及到的部分監(jiān)理部門在工作落實(shí)上沒能采取切實(shí)有效的對(duì)策，在施工基層階段存在管理松散，工作態(tài)度不認(rèn)真等問題。由此導(dǎo)致的一系列不規(guī)范和不科學(xué)的操作不僅難以保證施工的整體質(zhì)量，也會(huì)因技術(shù)應(yīng)用不到位等問題而影響整個(gè)工程的施工效率。部分工作人員或施工團(tuán)隊(duì)從成本控制的角度出發(fā)，過度縮減施工成本。在原材料及施工工藝上出現(xiàn)縮水的問題，再次降低了工程的質(zhì)量。此外，部分參與施工的人員及管理人員還存在身兼數(shù)職的情況。其所具備的專業(yè)技能和施工工藝與其對(duì)應(yīng)的施工內(nèi)容并不匹配，這就容易造成施工的同質(zhì)化和表面化，使整體的施工流程雜亂無序。
1.2施工環(huán)境限制
一般來說，建設(shè)水利工程的地理位置大多處于遠(yuǎn)離城市的偏遠(yuǎn)地區(qū)。在水利水電施工工程中對(duì)于土壤環(huán)境及水文條件的要求較高。并且施工過程對(duì)土壤和地質(zhì)環(huán)境的原始結(jié)構(gòu)會(huì)造成一定破壞。由其產(chǎn)生的連帶作用甚至容易引發(fā)土壤對(duì)水利工程主體結(jié)構(gòu)的腐蝕或?qū)κ┕^(qū)域周圍的環(huán)境造成污染，這也不利于維持水利水電工程施工的安全性與穩(wěn)定性。
1.3施工材料選擇不合理
水利工程的建設(shè)質(zhì)量很大程度上取決于建設(shè)過程中使用的原材料。例如混凝土的型號(hào)，鋼筋的規(guī)格等。大規(guī)模的水利水電工程需要構(gòu)筑體積龐大的混凝土結(jié)構(gòu)體并通過施工工藝等手段防止外界溫度變化和土壤含水量對(duì)建筑物主體結(jié)構(gòu)造成的影響。在施工過程中混凝土應(yīng)具備水化熱低，干縮小等特點(diǎn)。為了達(dá)到這一施工條件，往往會(huì)在混凝土中混入礦物摻合料。這些摻合料的成分存在較大的差異，例如中熱硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥等。雖然都能有效降低水化熱，但在實(shí)際使用中的配比和摻合量也存在著一定差距。如果因原材料選型不當(dāng)或配比不合適就會(huì)造成混凝土構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，帶來潛在的安全隱患。
2提高水利水電工程施工階段質(zhì)量管理效果的對(duì)策
2.1加強(qiáng)管理效力
水利水電工程的施工周期一般較長(zhǎng)，過程中涉及到的任務(wù)數(shù)量多，內(nèi)容較為復(fù)雜。施工監(jiān)管人員要積極落實(shí)各項(xiàng)管理政策并協(xié)調(diào)工程的基礎(chǔ)建材及設(shè)備按時(shí)分批的有序入場(chǎng)。協(xié)調(diào)施工過程中出現(xiàn)的矛盾，保質(zhì)保量的完成全過程的施工任務(wù)。對(duì)于各項(xiàng)保障施工質(zhì)量的措施及一系列施工管理規(guī)定，必須認(rèn)真學(xué)習(xí)并結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況予以開展和落實(shí)。嚴(yán)格管控質(zhì)量控制的環(huán)節(jié)及質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的各類質(zhì)量缺陷和隱患必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)并做出改進(jìn)。為了進(jìn)一步完善施工階段的質(zhì)量監(jiān)管效果，可增設(shè)質(zhì)量監(jiān)督管理委員會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工監(jiān)管。針對(duì)施工流程，施工工藝和各類材料的使用方式等進(jìn)行統(tǒng)一管理。對(duì)項(xiàng)目的關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)進(jìn)行整體把控，全面提升水利水電工程的施工質(zhì)量。
2.2重視先進(jìn)技術(shù)學(xué)習(xí)
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，以人工智能為代表的智能化生產(chǎn)模式也需要和水利施工相結(jié)合。為此，可對(duì)施工技術(shù)人員進(jìn)行系統(tǒng)化培訓(xùn)，讓他們認(rèn)識(shí)到新設(shè)備，新材料和新工藝的應(yīng)用方式及實(shí)際價(jià)值。并積極引入智能化的施工流程和管理手段，這不但能大幅度減少人力物力成本，還能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程。先進(jìn)的施工工藝和技術(shù)無疑是優(yōu)質(zhì)工程項(xiàng)目的根本保障，通過落實(shí)一系列的培訓(xùn)教育活動(dòng)來保證施工人員的整體專業(yè)度和技能水平處于水利水電工程施工的較高層次。通過施工技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展持續(xù)提升水利水電工程的施工質(zhì)量。
2.3細(xì)化質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定
從管理制度和規(guī)定的層面對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行約束能夠有效避免操作不規(guī)范等現(xiàn)象。在水利水電工程的施工結(jié)束驗(yàn)收階段，對(duì)于出現(xiàn)的各類質(zhì)量問題必須在進(jìn)行客觀的質(zhì)量評(píng)估驗(yàn)收后才能給出相應(yīng)的處理意見。質(zhì)檢人員需要嚴(yán)格地對(duì)施工過程的合理性及各環(huán)節(jié)之間的銜接情況進(jìn)行篩查。以基層工人的施工質(zhì)量檢查為重點(diǎn)工作，同時(shí)配合各類技術(shù)應(yīng)用管理和施工質(zhì)量的監(jiān)管，保證全體施工人員的技術(shù)水平。另外，還需要根據(jù)不同的施工項(xiàng)目和內(nèi)容設(shè)置個(gè)性化的質(zhì)量管理方式。如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量未達(dá)標(biāo)的施工環(huán)節(jié)，應(yīng)及時(shí)簽發(fā)監(jiān)理通知單并聯(lián)合施工單位針對(duì)專項(xiàng)施工標(biāo)準(zhǔn)方案進(jìn)行補(bǔ)充和優(yōu)化。
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