數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在水利水電工程中的應用

吳建蓉，楊 濤

(貴州電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院)

自古以來，水利水電工程都對人類生產(chǎn)生活至關(guān)重要，其中，水利工程的管理在很大程度上影響著水利工程可以為人民群眾生產(chǎn)生活發(fā)揮的作用。近年來，我國的水利工程網(wǎng)不斷擴大，水利工程承擔了很多重任，包括灌溉、防洪、發(fā)電等。隨著保護環(huán)境和節(jié)約資源的理念逐漸深入人心，清潔能源的利用越來越受到人類的重視，水力發(fā)電就是其中之一。要保證水力發(fā)電工程中能源利用效率較高，更好地為人類社會發(fā)揮作用，就需要利用現(xiàn)代的管理技術(shù)，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)就是其中一種比較重要且應用比較廣泛的現(xiàn)代管理技術(shù)。

面對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在水利水電工程方面應用的需求，由楊帥東主編的《基于GNSS及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的水利工程監(jiān)管技術(shù)》一書利用北斗差分定位、無線傳輸?shù)燃夹g(shù)對水利工程監(jiān)測方法進行了詳細的研究。該書于2012年5月由黃河水利出版社出版，一經(jīng)出版就受到國內(nèi)外水利水電工程方向的研究者的青睞。該書以設備國產(chǎn)化為宗旨，防止形成“卡脖子”技術(shù)。在基于北斗及設備國產(chǎn)化的基礎上，對其監(jiān)測方法進行了研究，并通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，提高監(jiān)測精度，使得精度提高、數(shù)據(jù)穩(wěn)定，達到或超過進口設備。通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡預測，對監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行計算和分析，對工程的安全狀況進行判斷和預測，在人工信息化監(jiān)管平臺進行處理、展示和管理，可給水利建設管理單位提供極大的便利。通過閱讀該書，讀者能夠快速且有針對性地了解國產(chǎn)水利工程設備的操作原理，并能獲取數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在水利工程方面應用的詳細理論知識?；仡櫲珪?，其具有以下幾點特色：

一、理論扎實，全面介紹當今水利工程監(jiān)測技術(shù)

要想探討數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在水利水電工程中的應用，就要知曉水利工程的監(jiān)測技術(shù)，進而探究數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以用在水利監(jiān)測技術(shù)的哪一環(huán)節(jié)，該書的第二章和第三章分別介紹了基于北斗差分定位的水利工程變形監(jiān)測技術(shù)和基于無線傳輸?shù)乃こ贪踩O(jiān)測組網(wǎng)技術(shù)。第二章詳細介紹了全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)的組成及其特點，利用該技術(shù)可以建立高精度自動監(jiān)測系統(tǒng)，從而可以減少人工測量工作，節(jié)省時間，提高精確度。在詳細介紹GNSS變形監(jiān)測系統(tǒng)的基本架構(gòu)、數(shù)據(jù)的采集與傳輸?shù)壤碚撝R的基礎上，運用實例詳細闡述該系統(tǒng)的應用，生動地介紹了GNSS的技術(shù)路徑和運用場景，讓讀者認識到其精確性和高效性。第三章詳細介紹了無線傳輸技術(shù)和工作方案對比，并系統(tǒng)地介紹了基于LoRaWAN的無線傳輸技術(shù)，主要包括云終端、網(wǎng)關(guān)和云平臺，該系統(tǒng)可以運用于水利工程的安全監(jiān)測。

二、內(nèi)容具體，詳細探討數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在水利水電工程中的應用

該書的第四章對現(xiàn)階段水利水電工程中監(jiān)測數(shù)據(jù)的步驟和方法進行了詳細介紹，將水利數(shù)據(jù)進行分類，再用不同的研究方法對數(shù)據(jù)進行研究，探究不同類數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性，并對數(shù)據(jù)進行預處理，從而高效地從數(shù)據(jù)中獲取信息。第五章介紹了利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)建立預測模型，探究如何識別和修復在監(jiān)測過程中出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)，并對預測系統(tǒng)未來的發(fā)展和進化提出了思考與展望。該預測系統(tǒng)充分利用了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，降低了數(shù)據(jù)處理的難度，提升了數(shù)據(jù)挖掘的精確度。這為水利水電工程的高效管理提供了清晰的指導方案和實施辦法。

三、可行性強，具體演示數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在水利信息化監(jiān)管平臺的實現(xiàn)

隨著科學技術(shù)的進一步發(fā)展，水利信息化監(jiān)管平臺的構(gòu)建是大勢所趨，該書的最后一章詳細介紹了水利信息化監(jiān)管平臺的構(gòu)建，從系統(tǒng)總體架構(gòu)、數(shù)據(jù)接收中心、監(jiān)管平臺主界面、監(jiān)測數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)整編和預測預報模塊等多方面詳細介紹了水利信息化監(jiān)管平臺的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展方向。建立水利信息化監(jiān)管平臺不僅可以對水利水電工程建設和管理工作中涉及的諸多數(shù)據(jù)信息進行動態(tài)監(jiān)控，對數(shù)據(jù)信息進行智能化分析，還能夠預測外部沖擊對水利工程的影響，提升水利工程的工作效率，并及時發(fā)現(xiàn)水利水電工程管理過程中的一些風險和隱患，進而提高水利工程的經(jīng)濟效益和社會效益。

綜上所述，《基于GNSS及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的水利工程監(jiān)管技術(shù)》一書全面翔實，邏輯清晰，且理論較新，能夠深刻反映我國水利工程發(fā)展的現(xiàn)狀，可為研究水利工程信息化、智能化的學者提供一定的理論支持。