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浅析人工智能技术在水利管理中的应用王雅慧

发布时间：2023-05-25T06:37:27.213Z来源：《中国科技信息》2023年6期作者：王雅慧

[导读]人工智能在计算机科学，机器人，工程，医学，翻译，经济学，商务，心理学，计算机科学，机器人，工程技术，医学，翻译，经

济学，商务，心理学，都有着重要的研究意义。许多研究都证明，用人工智能来解决线性和非线性问题，可以获得更接近于实际情况的结

果。

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摘要：人工智能在计算机科学，机器人，工程，医学，翻译，经济学，商务，心理学，计算机科学，机器人，工程技术，医学，翻

译，经济学，商务，心理学，都有着重要的研究意义。许多研究都证明，用人工智能来解决线性和非线性问题，可以获得更接近于实际情

况的结果。以往，水利管理大多是以行为驱动的模式和实体模式为主，本文对基于海量数据的人工智能模式进行了分析，并对其在水利管

理中的应用进行了探讨。

关键词：人工智能；机器学习；神经网络；智慧水利；水资源管理

水利是支撑国计民生的一个重要行业，它的一个主要发展方向就是运用现代信息技术来提高这个行业的效率。人工智能作为第五次工

业革命的主导力量，在人类社会中取得了巨大的进步，并已在许多领域得到了广泛的应用。所以，利用深度学习等人工智能技术对水利进

行赋能，将成为未来水利信息化、智慧水利建设的重中之重。

1人工智能的概念

所谓“人工智能”，就是在现代科学技术的发展过程中，对因特网技术与仿真技术的充分运用。它是一种以机械操纵为手段，模仿人类

的意识，以固定的思维方式来实现的运动技术。现在，人工智能已经被越来越多的企业所采用，不管是制造企业，还是网络公司，都已经

开始使用它。其核心是以高容量的数据为支持，以高容量的传输为支持。它能在一定程度上模拟人们在面对问题时的思维与决定。它是一

种基于海量数据的人工智能，其最重要的特征就是准确、高效、严谨。所以，很多国家都在积极地进行着人工智能技术的研究，特别是像

微软和谷歌这样的大企业，更是在美国的领导下，积极地与设备制造企业展开了紧密的合作。

2人工智能在水利管理中的应用

在水利工程中的测绘环节和对建设区域所具有的地理环境进行分析时，通过计算机的精确计算，使得测绘结果和地理环境的参数更加

准确，从而保证了建设质量。将信息化技术应用于水利工程管理工作，可以有效克服由于地形原因或由于勘测难度大造成的困难。人工智

能也可以提高水利工程管理工作的效率，实现集成管理。利用计算机技术，对实际采集的数据进行分析、处理，最后完成统计，可以看

到，利用信息化技术，可以准确地计算出具体的参数，这在传统的管理模式中是很难实现的，并且更加安全、科学。

2.1给水管网渗漏的实时检测

无论在哪个国家，渗漏问题都是困扰它们的重大问题。此部分将介绍一个以智能技术为基础的漏水探测系统，它不但能够侦测到水管

的破裂与漏水，而且能够侦测到水管的损坏。其工作原理是通过对现场压力、流量传感器的数据进行自动分析，并通过神经网络对最近一

段时间内的数据进行预测，并与输入的数据进行对比，判断其是否出现了故障。以此方法搜集到的证据将会被贝叶斯网路所处理，藉由评

估事件发生的机率，来提供相关的警告。通过对过去和现在发生的突发事件的分析，可以对将来发生的突发事件做出有效的预测。此系统

原为一项科研计划的一部分，后已并入一种商业异常事件探测系统。

从2015年起，英国的一家主要的水管理公司就开始采用EDS。该系统可以在15分钟内从7000多个压力和流速传感器中采集到的数据进

行分析，从而可以在短时间内准确、可靠地探测到与管道破裂有关的泄露。同时，EDS也能对事故发生前经常出现的装置故障（如泄压阀

故障）进行预警，从而实现对事故的主动预警。该方法不依赖于供水系统的水力学或其它仿真模型，只根据与实际压力、流量等数据进行

处理，因而具有很强的鲁棒性和扩展性。迄今为止，EDS已经帮助应用机构节约了大量的操作费用，大大减少了泄露，减少了用户的损

失，并提高了为数以百万计的用户提供的服务。

2.2污水处理厂预测控制

在2019年三月，新加坡的一个再生水厂安装了一个废水处理系统的预报和控制软件。该系统用于向操作者和管理者提供预见性分析，

并改善设备性能。这套软体搜集了来自于工厂的氨氮，硝酸盐，氧，磷酸盐等的即时资料，并且形成了一个历史资料库。接下来，这个软

件会运用高级的资料分析与机器学习演算法，以预估废水的排放量，氧气的需求，以及其它的需要。这个系统对主要的加工程序进行了控

制，并基于它的预测结果和过去的