摘要：随着信息化时代的全面到来，传统水电站的设计、施工以及运营管理方式已经无法满足时代发展的必然需求。而随着我国数字化与网络化建设进程的不断推进，更要求相应的工作人员能够结合水电站的建设特性，采用全生命周期管理理念，不断提升水电站设计、施工以及运营管理的数字化水平。在本文之中，以全生命周期为主要原则，以智能化控制为主要手段，以信息参数共享为主要基础，提出了自动化、智能化以及人性化的数字化水电站设计施工运营应用平台的建设方案，从而使水电站施工运行过程能够满足安全高效、绿色环保、科学合理的具体要求，推动我国水电站建设管理水平的全面提升。
关键词：数字化；水电站；设计；施工运营；平台建设
一、全生命周期管理
数字化水电站的建设是一个不断完善的过程，相关工作人员要能够顺利全生命周期的管理意识，将现代化管理理念融入到全生命周期管理的过程之中，在数字化水电站设计、施工以及运营阶段提出更具时代发展特色的运营理念。在平台设计过程之中，要能够以统一化设计理念为主，最大程度上减少因为数据转换引起的质量风险，从而使数字化水电站的设计成果共享效力得到全面提升。设计人员也要能够通过统一的信息化管理模型，使多个环节的设计成果能够得到有效集成，不断提升设计成果的利用质量和系统总体的管理效率。在统一的数据架构模式之下，要确保模型和数据的有效性以及一致性，才能确保数字化水电站设计以及施工运行质量的全面提升。在全生命周期管理的理念之下，构建三维数字化协同设计平台的过程之中，要能够涵盖到施工设计、建设以及运营管理等多个阶段，从而为施工提供有效的数字设计方案，施工运营的精细化管控方案，从而为数字化水电站建设水平的提升提供有力的保障[1]。
二、数字化协同设计
数字化水电站的协同设计平台全称为HydroStation，主要是由华东勘测设计研究院以相应的基础软件，通过C和C+等开发语言自主研发的工程数字化勘测软件系统，其中涵盖了基础服务以及三维设计等多种功能。该数字化平台的专业设计系统包括了地质系统、枢纽系统以及工厂系统，各个系统包含了以下子专业：勘测三维勘察系统，包括了测绘工程、勘探工程、物探工程以及观测工程等相关专业；枢纽三维设计系统则包括了坝工工程、厂房建设、建筑体系等相关专业；工厂三维设计系统则包括了水电专业、电气工程、暖通专业等多种内容。HydroStation平台覆盖到三个系统的专业体系，包含了多个系统的应用环境，能够使总体设计的效率得到全面提升，同时还会通过Projectwise+Mi-crostation软件构建出协作为核心的协同平台体系，使三个系统能够更加高效的进行协同运作，不断提升数字化水电站设计的效率预制梁。通过三维数字化系统平台加以设计，能够使产品设计的质量得到全面提升，同时也能使各个参与方的协同效率得到不断提升。
三、数字化施工管理
数字化施工管理之中，数据参数能够对工程建设的进度与投资效率加以全面的反馈，而在水电工程之中，存在着数据参数与管理体制相割裂的问题，难以起到有效的汇集并利用当前大数据进行分析和判断的作用，这也就导致多种人力资源和物力资源存在着浪费的情况。根据这些问题，工作人员应该能够提升信息化和数字化技术的应用效力，构建出智慧工程管理模式，进而使施工过程能够符合数字化和智能化管理的根本要求，提供施工项目的进度管理措施、质量管理措施以及安全管理措施，从而使项目管理的水平得到有效提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在信息化时代全面到来的今天，工作人员要能够充分利用现代化的测绘手段以及网络通讯技术，不断研究和分析水电站施工信息管理技术的主要特性，并运用BIM技术构建出水电站的施工信息模型，通过水电站施工进度、施工质量以及工程造价等多种工程建设信息，形成数据更加完善，组织更具秩序化和规模化的水电站工程数据库，从而为水电站建设质量的全面提升提供有效的保障，为工程全生命周期管理的框架起到有效的补充作用。根据数字化施工管理系统的总体设计原则来看，我们可以采用分布式数据库技术加以应用，其系统架构应该由计算机网络资源、工程数据中心以及业务应用中心三个核心部分。在这之中，计算机网络与资源是系统硬件功能能够实现的重要基础，而工程数据中心则是数据存储、共享以及传递的关键所在，主要用来存储和控制与项目相关的多种信息，同时为业务系统提供工程建设相关的信息传递服务；业务管理系统则是在基础框架基础之上构建而出的内容，主要是结合水电工程建设的具体需求来提供对应的服务。在数字化施工管理的过程之中，主要应用到的技术有PGS技术、GIS技术以及RS技术、电子围栏技术、施工进度可视化技术以及信息展示技术等等，在水电站建设初期，工程技术管理系统能够对施工的文件、施工的方案以及施工技术进行有效的管理，而工程进度管理系统则能够对三维模型进行管理，不断输入和展示相应的模型功能，从而使其模型的计划进度、整编输入进度以及三维展示进度得到有效的展示；工程质量验收管理系统是实现工程建设的重点所在，也是关键部位施工无纸化管理的主要依托；工程投资信息管理系统主要是依托于BIM三维模型，对投资的数据信息进行统计和分析，并加以有效的展示；工程安全管理系统则是对工程建设过程之中的风险和隐患进行分析展示的系统，能够通过统计和数据图表的方式来为工程建设提供相应的辅助与支持；工程安全管理系统则是通过BIM技术以及三维导航技术的有机结合，对施工的安全性加以全面的监测，能够对设备仪器进行相应的监测，进而做好仪器设备的风险应对管理措施[2]。
四、数字化运营管理
在设计阶段和施工阶段三维数字化技术应用的基础上，可以通过数据信息移交的方式，使其能够为数字化运营阶段提供直接且有效的服务。在各个工程阶段之中，其业务体系之间有着数据和设备的共享机制，而数字化运维系统的功能架构往往与数字化施工管理系统的架构有着相似性，然而其业务系统功能性之间往往存在着一定的差异。数字化运营管理系统利用的是三维数字化技术、数字化移交技术、网络通讯技术以及实时监控技术，同时通过BIM技术来收集和应用运行相应的数据参数。另一方面，通过三维场景模拟技术和三维模型构建技术，能够对水电站的设备设施和枢纽系统加以管理，能够不断获取设备的当前状态，明确水电站的设备信息得到全方位的展现，从而使水电站设备的空间信息、时间信息、档案管理信息得到全面管理。
在三维数字化信息管理过程之中，要能够将水电站的属性信息以稳当的方式添加到管理过程之中，并与三维数字化模型建立相应的关联，通过这种关联性将相应的信息加以直观的展示。另外，三维数字化水电站也包括水情水调系统，这个系统能够对水情和水务信息加以实时采集和处理，有着水库调度功能和汛期管理功能，能够满足水电站的资料管理需求。除此之外，水电站运行过程之中也有着智能调度系统，该系统能够通过水力过渡理论对当前的实际情况加以计算，并给出相应的建议，使运行调度过程得到全面优化。相关工作人员可以根据该系统反馈的大坝三维模型以及水位信息，通过水电站的自身调度方式对闸门进行智能化的调度与管理[3]。
五、结束语
在本文之中，根据我国数字化水电站设计与施工运营的主要特点，提出了数字化水电站建设过程之中应该遵循的主要原则，并分析了规划设计、施工建设以及运维检查需要重视的内容，并构建出了以信息传递为基础，以智能控制为主要方式，以互动性和人性化管理为主要对策的数字化水电站设计、施工以及运营管理对策，希望能对我国水电站建设事业的发展与进步起到有力的促进作用。
参考文献
[1]皮漫,曾理,屈洁. 国外某水电站数字化设计应用探讨[J]. 河南科技,2018,(23):95-97.
[2]敖翔,王蕊. 两河口水电站数字化设计与应用[J]. 水电站设计,2017,33(4):23-31.
[3]华政. 苏龙电厂数字化运营管控平台的应用实践[J]. 工业控制计算机,2014,27(5):122-123,125.
论文作者:臧庆吉
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷第22期
论文发表时间:2020/4/3
标签：水电站论文; 系统论文; 技术论文; 管理系统论文; 工程论文; 过程论文; 信息论文; 《建筑实践》2019年38卷第22期论文;