水利水電智能工程管理精品(七篇)

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篇(1)

水資源對國民經(jīng)濟發(fā)展有重大作用，與人們的生活存在密切關(guān)聯(lián)。水利水電工程的管理存在較多問題，對水利水電事業(yè)的發(fā)展形成阻礙。為確保我國的水利水電工程向前發(fā)展，要對水利水電工程管理的現(xiàn)狀進行分析，采取積極措施處理這些問題。

關(guān)鍵詞：

水利水電工程管理信息化

水利水電工程是我國重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，與社會發(fā)展和人們的生活存在密切聯(lián)系，對水利水電工程實施科學(xué)管理意義重大。社會面臨新的發(fā)展形勢，對水利水電的發(fā)展提出新的要求，需要對這些問題進行注意，增強水利水電工程的管理水平。

1水利水電工程管理現(xiàn)狀

1．1工程概況

某水利水電工程建設(shè)在某市，建設(shè)在某江上，屬于水利樞紐工程。此工程的主要功能就是發(fā)電，也能起到防洪、灌溉的作用。擋水建筑物是土石壩，水電站在開發(fā)時利用引水式方法。引水的隧洞被安排在右岸邊，在左岸設(shè)置溢洪道。此流域周邊多山地，地形條件比較復(fù)雜。壩址所在地河床覆蓋的厚度平均達到20m左右，河床的寬度較小。在此水利水電工程發(fā)展過程中，由于管理措施不當，造成工程管理水平較低。為提升此工程的管理水平，對此工程實施調(diào)查，分析工程管理存在的問題，并結(jié)合工程實際選擇解決問題的對策［1］。

1．2管理思想落后

改革開放后的20年中，全國工程建設(shè)整體質(zhì)量的合格率達到100％，優(yōu)良率大致是30％，返工率僅為5％。社會面臨轉(zhuǎn)型，很多領(lǐng)域都發(fā)生變化，但水利水電工程管理依舊使用以往的方法，沒有根據(jù)發(fā)展實際作出調(diào)整。在工程建設(shè)中，全部的建設(shè)環(huán)節(jié)均需要遵照領(lǐng)導(dǎo)的指示，建設(shè)工作僵化，組織效率低下，無法以較快的速度開展工作，不能創(chuàng)造較高的經(jīng)濟效益，工作人員收入較高，資源無法得到徹底利用。這些問題都會對水利水電事業(yè)的發(fā)展造成阻礙［2］。

1．3沒有意識到管理模式的重要性

很多水利水電工程施工中都存在忽略管理的重要性的情況，將力量集中在工程建設(shè)之上，此種工作方式和方法會導(dǎo)致工程項目出現(xiàn)管理水平過低的情況［3］。施工人員的工作熱情受到負面影響、使用的技術(shù)不夠合理、操作不當?shù)葐栴}，讓水利水電工程受到負面影響。此種管理方式導(dǎo)致工程的安全管理和風(fēng)險規(guī)避方面都存在缺陷，工程風(fēng)險與評估均存在問題。

2水利水電工程管理對策

2．1對工程管理機制進行改進

根據(jù)某市水庫已經(jīng)存在的管理體制，依據(jù)上級部門的指示，對當?shù)毓芾淼捏w制實施改進。首先要建立責(zé)任明確的管理部門，讓管理人員知曉自身需要處理的問題，穩(wěn)妥處理水庫管理存在的利益糾葛，并讓水庫的公益職能得到發(fā)揮，同時也要創(chuàng)造較佳的經(jīng)濟效益。讓水利水電工程順利發(fā)揮社會效益，也要將管理納入到公共參政支付行列當中，讓經(jīng)費來源充足，保證資金實現(xiàn)自由流轉(zhuǎn)。創(chuàng)建經(jīng)營制度、合理地對水庫的運行機制實施管理，加大內(nèi)部改革力度，創(chuàng)建一個符合市場經(jīng)濟要求的職能部門。對管養(yǎng)經(jīng)費進行審查，判定其中是否存在問題，將管養(yǎng)分開管理，定崗定職，利用合理的方式進行管理，讓水庫在長期內(nèi)平穩(wěn)地發(fā)展。創(chuàng)建起專業(yè)化的、市場化的水利工程維修養(yǎng)護機制，在推動管養(yǎng)分離的同時，維修人員等員工的工資均要按照工作量和定額要求實施調(diào)整，以招標的方法選擇較為優(yōu)質(zhì)的維護企業(yè)。

2．2改變管理意識

此水利水電工程原本的管理思想較為落后，依舊沿用之前的管理方式。要安排專門的工作人員對存在的問題進行分析。注意觀察國外水利水電工程的發(fā)展動向，了解國外的做法，收集管理技術(shù)的信息，整理成專門的報告，上交到部門領(lǐng)導(dǎo)手中，讓部門領(lǐng)導(dǎo)審核通過后，就交給專家團隊進行審核，結(jié)合本工程的實際情況，制定新技術(shù)和新方法的引進方案。也要觀察國內(nèi)其他水利水電工程管理現(xiàn)狀，前往先進的管理單位學(xué)習(xí)，改變原有的僵化管理模式。

2．3優(yōu)化水利水電工程的管理目標

水利行政部門要依據(jù)管理目標對管理任務(wù)進行處理，在確定管理目標后，樹立部門要職將這些措施寫進工程管理部門的發(fā)展規(guī)劃中。在組織領(lǐng)導(dǎo)時，對水利水電工程實施統(tǒng)籌規(guī)劃，執(zhí)行嚴格的束縛和激勵制度，提升水利水電工程的管理水平。在選擇新技術(shù)時，要控制引進成本，爭取花費最少的資金引進最適合企業(yè)的技術(shù)。對水利工程的資金實施管理，保證費用處在合理水平，為水利工程現(xiàn)代化創(chuàng)造良好條件。

2．4將管控技術(shù)應(yīng)用在管理中

壩基是水利工程的重要設(shè)施，一旦出現(xiàn)滲漏就會導(dǎo)致非常嚴重的后果。因此，要采取先進的技術(shù)對壩基滲漏的情況進行監(jiān)控，要先建設(shè)較為完備的管理機制，利用合理的技術(shù)分析方式對工程中存在超深、超薄位置進行管理。選擇質(zhì)量較佳的防滲材料，讓土工結(jié)構(gòu)能得到一定程度的控制，特別是對塑性混凝土的管控，要以更加嚴格的方式進行處理，讓問題得到防范。同時，水利工程檢測技術(shù)依舊能發(fā)揮較大的作用。近些年，自動化技術(shù)以及智能化技術(shù)持續(xù)得到應(yīng)用，各種大型水利工程均需要使用自動化的水壓力計對工程實施控制。對碾壓混凝土壩而言，與結(jié)構(gòu)改進存在較大的關(guān)系，還要對材料配比實施研究，對施工方法進行優(yōu)化，深入研究溫度控制、施工質(zhì)量控制方法。處理好面板膠結(jié)堆石壩，開展集料級配和摻入料配比的試驗。對膠結(jié)堆石壩的石料進行分析，確定其耐久性，還要對壩址可能受到破壞的進行分析，判定上游防滲體系，確定其是否處于良好的工作狀態(tài)。一旦出現(xiàn)地震就會造成水利工程出現(xiàn)較為嚴重的破壞。因此，要研究使用抗震技術(shù)，建立地震監(jiān)測體系，展開地震災(zāi)害調(diào)查，利用安全監(jiān)測技術(shù)對工程的安全程度實施監(jiān)控。依據(jù)當?shù)氐膶嵤┣闆r，收集歷年受到地震災(zāi)害的影響，進行抗震方案的編制。找出水利工程中的薄弱地段，使用抗震加固技術(shù)對其實施加固處理。

2．5利用精細化管理思想處理管理問題

對系統(tǒng)論的內(nèi)容實施管理，保證管理措施符合施工要求，保證建設(shè)過程符合施工要求，讓施工建設(shè)環(huán)節(jié)得到全方位管理，對施工工藝實施優(yōu)化處理，盡量防止在細節(jié)上出現(xiàn)問題，創(chuàng)建質(zhì)量較高的整體工程項目。在信息化技術(shù)持續(xù)應(yīng)用的情況下，以往的管理方式無法滿足信息化要求，要將計算機技術(shù)應(yīng)用在其中，讓管理實現(xiàn)信息化，這是今后水利工程管理的必然發(fā)展方向。利用先進的管理方法，學(xué)習(xí)國外先進經(jīng)驗，讓管理水平逐步接近國際標準。因此，要大力發(fā)展管理信息化，將先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用在其中，實現(xiàn)工程管理的信息化。

2．6提升工程管理人員的素質(zhì)

在建設(shè)工程領(lǐng)域，增強專業(yè)人才的素養(yǎng)十分重要，在發(fā)達國家受到重視，且已經(jīng)形成較大的產(chǎn)業(yè)。當前，在社會范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用的就是美國PMI學(xué)會的證書。政府部門和大型企業(yè)更傾向于招收此類人員。但我國此方面起步時間較短，工程管理專業(yè)人員的培養(yǎng)比較落后，很多研究人員建議與國外保持學(xué)術(shù)領(lǐng)域的交流，強化組織和建設(shè)工作，翻譯國外的著作，在高校開展學(xué)科建設(shè)，促使管理人員的素質(zhì)得到提升。也要安排專業(yè)人員前往國外學(xué)習(xí)，直觀的了解國外的運作模式，切實提升我國的水利水電工程管理的水平。

3總結(jié)

水利水電工程直接關(guān)系到國民經(jīng)濟的發(fā)展，要采取科學(xué)的措施實施管理。在進行管理時，要對工程管理的重要性有清晰的認知，找到工程管理中存在的問題，采取措施對工程管理體系進行完善，利用精細化管理思想指導(dǎo)工程管理，做好水利工程的防滲、抗震工作。如此就能提升水利水電工程的管理水平。

作者：劉新良 單位：南昌市昌北防洪排澇工程管理處

參考文獻

［1］劉加義．切實有效提升水利水電工程建筑的施工技術(shù)管理［J］．黑龍江科技信息，2014，25（9）：242．

篇(2)

關(guān)鍵詞：監(jiān)督；技術(shù)分析；質(zhì)量管理

水利水電的施工技術(shù)質(zhì)量，關(guān)系到企業(yè)的生存，影響著人民生活的安居樂業(yè)和國家的長治久安。要保證水電工程的質(zhì)量有保障，就必須首先要抓好水利水電在施工階段的技術(shù)質(zhì)量管理。近年來，在各地經(jīng)常出現(xiàn)的豆腐渣工程，就充分暴露出工程建設(shè)在施工階段的技術(shù)質(zhì)量管理不到位的問題，所以，要保障水電工程的質(zhì)量達標，就必須重視和加強水利水電的施工技術(shù)的質(zhì)量管理。

一、水利水電施工技術(shù)分析

（一）鋼筋混凝土的澆筑碾壓施工技術(shù)

我國的水利水電工程施工過程中，經(jīng)常采用的鋼筋混凝土的澆筑和碾壓進行水利工程的施工，該技術(shù)優(yōu)點突出：水利工程施工可以快速進行、成本效益好、對工程強度要求不高易于操作。該技術(shù)在技術(shù)質(zhì)量管理上，重點監(jiān)督施工過程中的混凝土的配料組成是否合格：混凝土中的水泥標號和用量問題；含沙量及砂子不能過大；煤灰不宜過多等等技術(shù)質(zhì)量問題。

（二）利用錨固外施加預(yù)應(yīng)力的水利工程技術(shù)。

錨固外加預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)是水利工程中采用的特殊具有專業(yè)特色的技術(shù)。該技術(shù)是采用在水利工程上鉆眼，然后通過外加力向鉆眼內(nèi)注漿，該技術(shù)的應(yīng)用，重點要對其施工過程中的鉆眼技術(shù)的關(guān)鍵注意點以及灌漿技術(shù)應(yīng)用注意事項。

（三）水利水電工程中的圍堰與導(dǎo)流技術(shù)

該技術(shù)是應(yīng)用于閘壩施工而采用的，對施工的技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督管理，主要全面考慮好要圍堰地區(qū)的地理條件和地質(zhì)情況，以防止出現(xiàn)圍堰坍塌、導(dǎo)流失敗的危險出現(xiàn)。另外，還有注意在采用這樣施工技術(shù)時，注重通盤分析，協(xié)調(diào)組織好更方面的可利用資源，用以提升圍堰和導(dǎo)流配合的有機搭配的可靠性。

（四）大壩填埋澆筑施工技術(shù)

在該技術(shù)施工的過程中，加強技術(shù)質(zhì)量管理，主要注意下面幾個方面：填筑壩體所用輔料配方達標問題；施工的季節(jié)特點及相應(yīng)措施；全面考慮填料和卸料之間的時間配置問題，做好有機結(jié)合。

二、水利水電技術(shù)管理的措施

（一）制定水利水電技術(shù)質(zhì)量管理制度，加強技術(shù)層面上的監(jiān)督管理

通過制定水利水電的技術(shù)質(zhì)量管理制度，從制度上約束和規(guī)范水利水電工程的順利施工。在水利水電的施工過程中，要對施工責(zé)任制定出賞罰明確，責(zé)任到人做出詳細的規(guī)定。對水利水電施工的技術(shù)質(zhì)量的管理監(jiān)督，要從施工工程的特殊性和施工技術(shù)的注意要點分析，把握好關(guān)鍵性技術(shù)施工的專業(yè)管理工作，在監(jiān)督管理的過程中，不論是工程的施工工序，還是施工過程中的責(zé)任明確問題，都要從技術(shù)層面上加強制度約束性。

（二）重視水利水電施工技術(shù)的各環(huán)節(jié)的規(guī)范和技術(shù)標準的落實情況

工程質(zhì)量，特別是水利水電工程質(zhì)量，事關(guān)重大，容不得半點馬虎。在工程施工的過程中，對于不同的水利水電施工技術(shù)，要分環(huán)節(jié)和分特點的，從工程技術(shù)使用的工序和配料等方面進行詳細的監(jiān)督、根據(jù)水利水電工程的階段性特點，嚴格水利水電施工過程的質(zhì)量管理，要落到實處。巡視水利水電施工過程中的機器設(shè)備和施工記錄等方面的施工情況。

（三）認真檢查水利水電工程施工過程的各個方面和所有環(huán)節(jié)

在水利水電施工的過程中，及時的到施工現(xiàn)場檢查，可以清楚的真實看到施工應(yīng)用的技術(shù)和操作水利水電施工技術(shù)的流程是否規(guī)范，另外，在檢查的時間安排上，可以分為現(xiàn)場的抽查也可以是定期有規(guī)律的檢查，在檢查的同時，不僅要看技術(shù)應(yīng)用，也要看配料標準是否合格，更要注意所用施工設(shè)備是否村咋安全隱患，每一個環(huán)節(jié)都要注意檢查，對于檢查發(fā)現(xiàn)的問題，要及時的反饋給施工方，令其抓緊整改，規(guī)定時間進行復(fù)查，要緊抓施工技術(shù)質(zhì)量的管理，不放松。

（四）在施工階段，加強對機械設(shè)備和技術(shù)人員的檢查，保證施工的順利進行

在水利水電工程施工開始以后，在施工中，要經(jīng)常檢查和維護機器設(shè)備，保證機器設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，調(diào)配合理的技術(shù)人員到施工現(xiàn)場，真正把機器配置和人員配置最優(yōu)化，保障施工過程的高效率，在不同的季節(jié)，施工的自然條件不同，建筑大壩工程和其他水電工程都要注意天氣變化和自然條件的情況。自然條件對于導(dǎo)流和圍堰施工技術(shù)的影響很多。防止水利工程建設(shè)過程中，因為一些特殊客觀情況而影響了工程進度。

三、加強水利水電施工技術(shù)質(zhì)量管理的意義

（一）加強對于水利水電施工技術(shù)的質(zhì)量管理，體現(xiàn)建設(shè)“放心工程”的客觀要求

水利水電工程的建設(shè)，既關(guān)乎國家經(jīng)濟命脈，又影響著民生問題。在過去的水利水電工程建設(shè)中出現(xiàn)的“豆腐渣工程”，被人們深惡痛絕，水利工程建設(shè)，保障質(zhì)量是關(guān)鍵。水利水電工程的使用年限比較長，一般情況下，水利水電工程的建設(shè)是不允許假設(shè)的，那么要想抓好水利水電工程的施工質(zhì)量，就必須認真落實對施工技術(shù)的管理上，要重質(zhì)量、重視施工過程中的對施工技術(shù)的全方位的質(zhì)量進行相應(yīng)的管理。精心組織施工技術(shù)過程，確保水利水電施工的技術(shù)有保障，始終有“百年大計，質(zhì)量第一”的思想指導(dǎo)，施工過程中，注重技術(shù)革新，運用高科技手段加強對水利水電施工現(xiàn)場的質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督管理，隨時確保有效管理和控制制度的實施。由此可見，加強水利水電施工技術(shù)的質(zhì)量管理，反映出建設(shè)“放心工程”的客觀要求。

（二）加強對水利水電施工技術(shù)階段的質(zhì)量管理，是抓住核心，要質(zhì)量的關(guān)鍵

要加強對水利水電工程的質(zhì)量管理，其核心部分和重點內(nèi)容就是要在水利水電的工程實施階段抓好對施工技術(shù)的質(zhì)量管理。在水利水電施工階段，能夠按照工程質(zhì)量建設(shè)的要求進行作業(yè)，實施建筑技術(shù)應(yīng)用規(guī)范操作。工程項目的質(zhì)量管理完全按照水利水電工程建設(shè)規(guī)劃來開展，就是保證了抓住了水利水電工程的重點部分施工，從而在工程質(zhì)量管理整體上做好真正的監(jiān)督管理工作。

（三）加強水利水電施工技術(shù)質(zhì)量管理，有利于推動工程技術(shù)管理的改革

在水利水電工程技術(shù)管理的過程中，在工程技術(shù)有效實施階段，認真抓好對施工技術(shù)和水利水電施工過程的規(guī)范管理，就是認真落實好工程技術(shù)管理的目標，就是保證在施工過程中能夠及時發(fā)現(xiàn)問題和能夠及時解決問題的能力培養(yǎng)。對于水利水電施工技術(shù)的革新和施工配置設(shè)備的維修和保養(yǎng)也是很有必要的措施。

結(jié)語

水利水電工程，對于人民的工作生活和國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，都是相當重要的建設(shè)工程項目。加強對水利水電工程實施技術(shù)階段的質(zhì)量管理，是很有必要性和關(guān)鍵性的。加強水電工程施工階段的質(zhì)量管理，是建設(shè)“放心工程”的必要措施，也是抓住水電工程建設(shè)核心的必然要求；水電工程的重要性，決定了質(zhì)量監(jiān)督的重要性，抓好水利水電工程質(zhì)量的施工監(jiān)督，關(guān)鍵在于抓好水利水電施工技術(shù)的監(jiān)督管理。所以說，加強水利水電施工技術(shù)質(zhì)量管理，是很必要同時也是很有深遠意義的。

參考文獻：

[1]朱長森.結(jié)合我國給排水工程淺談給排水節(jié)水新技術(shù)的應(yīng)用 [J]. 經(jīng)營管理者，2010，（19）：373.

[2]周明浩，黃冠文.淺析我國水利工程管理的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].科技之友.2010（10）.

[3]孟昆玉.提高水利水電施工技術(shù)幾點做法[J].中外水利水電.2011（02）.

篇(3)

如今，AR越來越多地被應(yīng)用在基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計、施工和運維中。在水利水電設(shè)計領(lǐng)域，AR技術(shù)的應(yīng)用前景非常樂觀。

AR技術(shù)將在

BIM領(lǐng)域大有作為

AR一般指的是將計算機產(chǎn)生的虛擬信息或物體疊加到真實場景中，從而產(chǎn)生出一個虛實結(jié)合的“混合世界”的技術(shù)。用戶通過HMD（頭戴式增強設(shè)備）、視覺眼鏡和手持式監(jiān)測設(shè)備等從“混合世界”中得到更多關(guān)于現(xiàn)實世界的信息。AR起源于VR（虛擬現(xiàn)實），它提供了一種半浸入式的環(huán)境，強調(diào)真實場景和虛擬世界圖像和時間之間的準確對應(yīng)關(guān)系。由于AR技術(shù)大大提升了人類的感官體驗，已經(jīng)開始影響人們的日常生活，其應(yīng)用日漸成熟與多樣。

隨著建筑、工程建設(shè)和設(shè)備管理行業(yè)逐漸朝著基于BIM的數(shù)字化信息管理的方向發(fā)展，需要有更為直觀的視覺化平臺來有效地使用這些信息。AR這種將相應(yīng)的數(shù)字信息植入到虛擬現(xiàn)實世界界面的技術(shù)，將有力地填補這一可視化管理平臺的缺失。例如，原來工程管理人員試圖模擬特定的建造過程并獲得反饋，但是實際狀況是他們只能夠?qū)崿F(xiàn)在虛擬環(huán)境中建造過程的可視化，卻無法從現(xiàn)實中得到有效的反饋；而AR技術(shù)可以將虛擬的3D模型疊加在實時的視頻錄像中，提高界面可視化效果，從而增強用戶對建筑的理解，幫助工程管理者做出更快速、準確的反應(yīng)。

由于采用AR技術(shù)成本較為低廉和應(yīng)用范圍廣泛，預(yù)計在未來十年內(nèi)，移動AR技術(shù)將會對建筑、工程、建設(shè)和運營產(chǎn)業(yè)（AECO）產(chǎn)生巨大影響。

在水利水電勘察設(shè)計領(lǐng)域，三維協(xié)同設(shè)計穩(wěn)步發(fā)展，可能會在不遠的將來取代傳統(tǒng)的二維設(shè)計，AR技術(shù)在設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用為水利水電三維模型的應(yīng)用提供了更好的展示手段，使得三維模型與二維的設(shè)計、施工圖紙能更加緊密地結(jié)合起來。AR技術(shù)在勘察設(shè)計領(lǐng)域中可以有效地應(yīng)用于實時方案比較、設(shè)計元素編輯、三維空間綜合信息整合、輔助決策和設(shè)計方案多方參與等方面。值得一提的是，在復(fù)雜形狀的計算機視覺識別領(lǐng)域，國內(nèi)外的相關(guān)研究者取得了可喜的成果。Wikitude公司開發(fā)的Wikitude SDK就是典型的案例。

將二維圖紙和三維模型

無縫對接

可視化設(shè)計是設(shè)計師之間共享設(shè)計理念、進行協(xié)同設(shè)計的關(guān)鍵。一個更加直觀的可視化平臺對于如今需要有效地處理數(shù)字信息的建筑設(shè)計產(chǎn)業(yè)來說更是必不可少的。

中水北方公司數(shù)字化標準化辦公室自2012年以來，基于Bentley公司的BIM系列軟件，一直致力于本公司的三維協(xié)同設(shè)計研究和推廣工作，在與實際項目結(jié)合中，認識到了傳統(tǒng)BIM軟件在視覺展示中存在較大的局限性。無論是我們正在使用的Bentley系列軟件，還是市場上流行的Revit軟件，都具有較強的專業(yè)性，雖然功能強大，但是僅面向設(shè)計人員，而設(shè)計單位的領(lǐng)導(dǎo)、專家、施工單位等很難深入學(xué)習(xí)、使用。因此在過去的幾年中，我們生產(chǎn)制造了大量的BIM數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)的應(yīng)用卻僅生成二維圖紙、三維PDF和三維渲染漫游動畫，很難全面體現(xiàn)出三維協(xié)同設(shè)計的優(yōu)勢所在。

而通過AR技術(shù)，我們可以將二維圖紙與三維BIM模型無縫對接，充分發(fā)揮三維協(xié)同設(shè)計的優(yōu)勢，為BIM模型數(shù)據(jù)的應(yīng)用開辟了一條全新的捷徑，BIM模型中的大量建設(shè)信息得以更充分地展示。

在招投標環(huán)節(jié)，我們發(fā)現(xiàn)應(yīng)用AR+BIM技術(shù)與二維圖紙相結(jié)合的方式進行交流和決策更加高效；在施工現(xiàn)場，原來從平面圖紙?zhí)崛∈┕?shù)據(jù)，需要專業(yè)化素養(yǎng)非常高的現(xiàn)場人員來完成，而且容易出現(xiàn)誤讀等情況，通過AR技術(shù)加載虛擬的施工內(nèi)容，可以減少由于對圖紙的誤讀和信息傳遞失真所造成的巨大損失，減少施工人員反復(fù)讀圖、識圖所耗費的時間。

AECOsim與Vuforia結(jié)合

的實際效果

根據(jù)實際工程，通過Bentley系列軟件（如AECOsim Building Designer）進行三維協(xié)同設(shè)計，構(gòu)建三維模型，在程序?qū)崿F(xiàn)時可調(diào)用這些模型，直接在真實場景中進行加載。

我們采用AECOsim Building Designer進行建模，所采用的模型材質(zhì)也均為AECOsim Building Designer自帶材質(zhì)，未做任何修改。

我們基于二維設(shè)計圖紙制作了兩個標志模板，在其上面分別疊加了水電廠房、重力壩，通過測試，系統(tǒng)可以準確地對二維圖紙進行識別，并將三維虛擬模型疊加在真實二維圖紙上，步驟如下：

第一步，在PC中搭建Java開發(fā)環(huán)境和Android模擬器SDK；

第二步，安裝Unity3D軟件，設(shè)置模擬器路徑；

第三步，將建筑信息模型從AECOsim Building Designer中導(dǎo)出，選擇一種通用格式，如Fbx進行保存；

第四步，將BIM模型對應(yīng)的二維圖紙轉(zhuǎn)換為Unity3D軟件可以使用的格式UnityPackage；

第五步，在Unity3D軟件中打開高通的增強現(xiàn)實軟件Vuforia AR插件，將上面提到的Fbx文件和UnityPackage導(dǎo)入軟件中；

第六步，通過Unity軟件進行簡單的編輯后，即可生成相應(yīng)的手機端安裝文件；

第七步，安裝至智能手機端，我們所采用的手持設(shè)備型號為三星N7100；

第八步，打印CAD二維圖紙，使用手機攝像頭進行識別。

基于Vuforia的虛擬現(xiàn)實展示效果很理想，在攝像頭拍攝真實場景，如真實二維圖紙的時候，這些虛擬物體也顯示了出來，可以實現(xiàn)實時的虛實疊加效果，且在移動模板或者攝像頭移動的時候，虛擬物體會隨著真實世界的變化而變化，實現(xiàn)BIM模型和二維圖紙的無縫結(jié)合。

水利水電勘察設(shè)計領(lǐng)域的設(shè)計方式正在經(jīng)歷一場由傳統(tǒng)二維設(shè)計向三維協(xié)同設(shè)計轉(zhuǎn)變的革命。相比傳統(tǒng)的二維設(shè)計，AR與BIM的結(jié)合，大幅提升了工程相關(guān)人員對設(shè)計的認知能力，使BIM模型中龐大的數(shù)據(jù)可通過AR技術(shù)準確提取和可視化，必將對BIM技術(shù)在水利水電勘察設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展起到極大的推進作用。

在實踐中，用Bentley系列三維設(shè)計軟件和高通Vuforia增強現(xiàn)實技術(shù)，形成了一個有多個人工標識的簡單的增強現(xiàn)實系統(tǒng)，實現(xiàn)了實時的虛實疊加。隨著計算機軟硬件的發(fā)展，增強現(xiàn)實系統(tǒng)將越來越多地應(yīng)用到各個行業(yè)，增強現(xiàn)實可以為城市規(guī)劃、地下管線的探測、勘察設(shè)計的施工等服務(wù)。

不可否認的是，增強現(xiàn)實需要研究的東西還有很多、，基于自然特征的增強現(xiàn)實系統(tǒng)的實現(xiàn)等。未來，中水北方公司將在這些方面做進一步的研究，力求更好的實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實的結(jié)合。

鏈接 AR相關(guān)的硬件發(fā)展趨勢

篇(4)

關(guān)鍵詞：水利水電；水電站；機電安裝；安裝技術(shù)

在水電機電工程項目建設(shè)中，其安裝技術(shù)的好壞對整個工程的建設(shè)有著關(guān)鍵作用，做好工程安裝技術(shù)研究與管理工作是水電機電行業(yè)建設(shè)健康發(fā)展的重要保證。同時，對工程項目合理配置資源，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，維護市場秩序，規(guī)范市場行為也具有十分重要的作用。我們要在實際工程進行中科學(xué)合理的進行水電機電安裝，有效地控制水電機電工程質(zhì)量。水電機電工程安裝技術(shù)管理是一項系統(tǒng)工程，涉及的因素較多，作為電源建設(shè)的一個環(huán)節(jié)，水電機電安裝起著將電站建設(shè)投資轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實收益的重要作用。隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對水電機電安裝技術(shù)要求也在不斷提高。因此，為了適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展，有關(guān)專業(yè)人員必須正確認識當前水電機電安裝技術(shù)存在的缺陷，不斷完善相關(guān)專業(yè)知識，實現(xiàn)新的技術(shù)創(chuàng)新，確保水電機電安裝工程的整體質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造最大利潤。另外，需要應(yīng)用專業(yè)技術(shù)的手段，通過科學(xué)、合理的監(jiān)控，嚴格審核建設(shè)工程在各階段上的工程施工質(zhì)量，并按照法律、法規(guī)辦事，實事求是，讓水電機電工程的建設(shè)項目發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。

一、我國水電站機電安裝發(fā)展的存在的主要問題

水電機電工程一般都是比較龐大的工程，所涉及的技術(shù)范圍也比較廣泛，可以說是一項投資大，技術(shù)質(zhì)量要求高且管理比較復(fù)雜的工程。水電機電工程的立項、決策、工程采購、設(shè)計施工和運營等各階段往往形成各自獨立的管理過程，并由不同的單位執(zhí)行，容易出現(xiàn)互相脫節(jié)的現(xiàn)象；在整個建設(shè)期內(nèi)涉及到施工計劃、施工安全、施工進度、施工質(zhì)量和設(shè)備安裝文檔管理等眾多內(nèi)容，并且工程建設(shè)牽涉多方面人員共同參與，因此在大量分工協(xié)作的工作中會產(chǎn)生很多重要數(shù)據(jù)，只有這些數(shù)據(jù)及時準確地在各專業(yè)之間傳輸，才能完成工程預(yù)期的質(zhì)量、成本、工期等控制目標。目前，我國水電站機電安裝工程的現(xiàn)狀如下：（1）業(yè)務(wù)和流程管理脫節(jié)，跨部門協(xié)調(diào)困難，由于工程管理涉及的單位和部門眾多，傳統(tǒng)的方法如開會發(fā)文等方式，其信息傳遞的效率很低，應(yīng)該說大部分的問題，首先出在溝通方面；（2）缺乏以項目執(zhí)行過程貫穿組織業(yè)務(wù)的項目管理跟蹤報告，跨部門工作的系統(tǒng)傳統(tǒng)項目管理沒有將信息技術(shù)項目管理軟件和項目管理流程構(gòu)成一個有機結(jié)合的信息系統(tǒng)，沒有形成網(wǎng)絡(luò)效益反饋效益和管理知識共享的效益，造成運作效率低下；（3）建設(shè)單位間知識經(jīng)驗無法共享積累，項目經(jīng)驗的重用性不高，由于缺乏整體項目的知識管理運作平臺，各項目之間各單位間的知識經(jīng)驗無法共享和構(gòu)建工程項目知識庫，也無法為知識的積累共享和創(chuàng)新提供一個平臺，實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部各類型的知識整理存儲使用。

二、水電站機電安裝技術(shù)發(fā)展

（1）虛擬裝配技術(shù)的應(yīng)用

虛擬裝配技術(shù)可在無物理樣件的情況下，對產(chǎn)品可裝配性可拆卸性可維修性以及裝配過程中需要了解的裝配性能裝配精度等進行科學(xué)的分析預(yù)測與驗證，虛擬裝配技術(shù)支持針對生產(chǎn)現(xiàn)場的裝配工藝全程的動態(tài)仿真與規(guī)劃優(yōu)化，進而能夠減少產(chǎn)品研制過程中實物試裝的次數(shù)，有效提高產(chǎn)品裝配的一次性成功率以及裝配質(zhì)量，例如某電站進場道路條件差，電站的設(shè)備轉(zhuǎn)運站，離工地的距離遠，尤其進場道路在雨季受泥石流沖擊，再加上道路本身雨水沖刷的塌方，使進場的道路經(jīng)常性中斷。為此，我們利用虛擬技術(shù)，編制了成套的運輸計劃，把主要的大件運輸安排在旱季，得到了很好的效果。

（2）信息技術(shù)的應(yīng)用

在機電安裝工程中，完備的機電安裝工程信息化管理必須是建立在科學(xué)管理制度的基礎(chǔ)上，建成一個涵蓋工程管理各部門的工程管理信息系統(tǒng)，形成對水電站機電安裝工程的計劃、進度、成本、質(zhì)量、文件材料、設(shè)備采購、工程施工合同管理等高效統(tǒng)一規(guī)范協(xié)調(diào)的管理和控制體系，形成一個從水電站工程管理的實施層管理層到?jīng)Q策層以及各種層次對外聯(lián)系的信息體系，從而提高水電站工程整體管理水平并為決策層提供分析決策所必須的準確及時的信息。信息技術(shù)的使用使得機電安裝工程在這方面取得了新突破。

（3）機電安裝技術(shù)的突出表現(xiàn)及成就

一是用先進的二氧化碳氣體保護焊接技術(shù)成功地組焊了直徑超過的水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子圓盤式支架，其變形被控制在允許的范圍內(nèi)；二是能安裝大容量高揚程的可逆式抽水蓄能水泵水輪機組及其起動設(shè)備，其中包括世界上最先進的能帶負荷和使機組變速運行的特種可控硅靜止式變頻裝置；三是能安裝目前世界上單機容量最大的水口水電站軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機組；四是成功地安裝了三峽左岸電站萬水內(nèi)冷卻的水輪發(fā)電機并在世界上首次安裝了萬蒸發(fā)冷卻的水輪發(fā)電機，其安裝工藝水平和調(diào)試技術(shù)在內(nèi)冷電機的技術(shù)領(lǐng)域里又有了重大的突破

三、我國水電機電安裝技術(shù)的創(chuàng)新途徑

發(fā)電機定子現(xiàn)場整體疊片組裝、嵌裝全部線圈的現(xiàn)場裝配工藝和定子整體吊裝技術(shù)，使得定子裝配質(zhì)量發(fā)生了質(zhì)的改變。20世紀80年代以后的大中型水輪發(fā)電機定子已經(jīng)如同發(fā)電機轉(zhuǎn)子一樣，被確定為在現(xiàn)場整體裝配。如：我縣的白廟水電站、仙女峰水電站等，由于電站設(shè)計水頭低，定子直徑大，運輸困難，現(xiàn)場的組裝技術(shù)可以節(jié)約運輸成本和減少運輸過程中的其他不利因素。發(fā)電機推力軸承的推力軸瓦以及濘軸承的濘軸瓦由單一的巴氏合金瓦面材料改為增加了彈性朔料瓦面的新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝。推力軸瓦采用彈性金屬塑料瓦片的應(yīng)用技術(shù)基本上解決了大型推力軸承運行可靠性的問題，超大型水輪機埋件（如：尾水管的肘管錐管基礎(chǔ)環(huán)蝸殼機坑里襯等）在現(xiàn)場工料卷板制造的生產(chǎn)方式降低了機組設(shè)備制造成本，加快了設(shè)各交貨工期。大型混流式水輪機轉(zhuǎn)輪由分瓣（平）結(jié)構(gòu)現(xiàn)場組裝焊接發(fā)展到以散件運輸至現(xiàn)場在現(xiàn)場整體組焊加工的制造工藝，新型發(fā)電機內(nèi)冷技術(shù)用于水電工程，定子繞組直接水冷卻和蒸發(fā)冷卻水輪發(fā)電機定子，安裝工藝和試驗調(diào)整技術(shù)，發(fā)電機圓盤式轉(zhuǎn)子支架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與組裝焊接技術(shù)。用于壓力鋼管、高壓岔鋼和蝸殼的600Mpa和800Mpa級高強鋼的焊接和應(yīng)力消除技術(shù)。機組調(diào)速器和勵磁裝置系統(tǒng)智能型機電一體化控制設(shè)備的安裝調(diào)試技術(shù)。以上各項技術(shù)創(chuàng)新，已經(jīng)把我國水電機電安裝的施工技術(shù)全面地推到了世界先進水平，實現(xiàn)了與國際水平接軌的目標，與此同時當代中國機電安裝施工標準化體系，以成熟的施工經(jīng)驗為依據(jù)，提供了在世界上最豐富、最全面、最合理的機電安裝工藝、技術(shù)規(guī)范標準和試驗規(guī)程，成為機電安裝工程最重要的技術(shù)保證和質(zhì)量保證的基礎(chǔ)，同時也是這個行業(yè)能逐步達到世界先進水平的重要標志。

四、結(jié)束語

通過以上的分析，我們了解到我國水電機電建設(shè)行業(yè)隨著時代的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進步已逐漸進入一個黃金發(fā)展時期。在水電機電工程施工中，安裝技術(shù)也是當前水電機電工程施工管理中的主要內(nèi)容，我們必須要把握好水電機電安裝的每一個細節(jié)，加強對水電機電安裝技術(shù)的研究，不斷創(chuàng)新進步，這樣才能更好的完成水電機電工程建設(shè)，打造更多國際級別水電機電工程精品。

參考文獻：

[1] 朱長斌.對水電安裝工程技術(shù)產(chǎn)生問題的探討[J].建材與裝飾（下旬刊）.2010（12）

[2] 付元初.水電機電安裝50年發(fā)展與技術(shù)進步回顧[J].水利水電施工.2012（04）

篇(5)

水利工程一直以來都是我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)建設(shè)，在我們長期的生活中也起著至關(guān)重要的作用，起著防洪、排澇、防災(zāi)作用，為人民帶來安定的生活。近些年，我國水利工程建設(shè)項目不斷增多，在水利工程施工過程中工程管理和關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用地位顯得尤為重要，通過有效管理和專業(yè)技術(shù)方能保證整個工程施工質(zhì)量，確保工程建成利國利民的好工程。為使水利工程管理趨向于規(guī)范化和專業(yè)化，針對施工中存在的一些問題來進行分析，并提出一些建議對策。

關(guān)鍵詞：

水利工程;關(guān)鍵技術(shù);管理現(xiàn)狀

1前言

一直以來，興修水利工程都是為了滿足人類生活和生產(chǎn)中對水資源的需求，它既可以防止洪澇災(zāi)害，還可以有效地進行水資源的調(diào)配。然而水利工程應(yīng)用范圍之廣遠遠超乎想象，包括防止旱災(zāi)、澇災(zāi)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的農(nóng)田水利工程；預(yù)防洪水災(zāi)難的防洪工程；防止水土流失以及水質(zhì)污染的水土保持工程和維護生態(tài)平衡的環(huán)境水利工程；為生活和工業(yè)用水服務(wù)，并排除和處理污水的供水和排水工程等等。水利工程作用之大、適用范圍之廣，現(xiàn)如今我國對水利工程投入不斷加大，水利項目建設(shè)不斷增多，在工程實施過程中因管理不到位，技術(shù)要求不明確等原因也出現(xiàn)較多問題，以致影響工程質(zhì)量，不能滿足工程建設(shè)標準。因此要在建設(shè)期抓好工程管理和關(guān)鍵施工技術(shù)這兩大要素，要求我們在日常的工作中不斷總結(jié)和完善，有效地預(yù)防和處理出現(xiàn)的問題。

2水利工程管理的現(xiàn)狀

雖然現(xiàn)如今我國水利工程取得了可觀的成績，但是細節(jié)上看還是存在這樣那樣的問題，這就說明水利工程在管理方面還是有很大需改良之處。其存在的問題主要有三點：重視建設(shè)卻忽視維護管理、工程設(shè)計標準較低、質(zhì)量控制管理不足以及水利工程建設(shè)整體水平不能滿足經(jīng)濟發(fā)展需要。一是，在水利工程建設(shè)中，大多數(shù)地區(qū)還是只重視建設(shè)，而忽略施工完成后對工程的維護和管理，又或者本身管理水平就比較落后，由于沒有很好地維護和管理，使得水利工程在長期的運行過程中受到外界不同因素影響而出現(xiàn)不同程度損壞，這樣不僅不能使之發(fā)揮其功能，還可能給當?shù)卦斐山?jīng)濟建設(shè)負面影響減少使用壽命，存在很大的安全問題。二是，近年來，我國水利工程建設(shè)數(shù)量不斷增多，但總體來說，中小型工程偏多，由于規(guī)模不大，工程設(shè)計標準相對較低，導(dǎo)致部分工程堤基滲漏嚴重，堤身薄弱，無法滿足防洪排澇需求。三是，目前我國擁有像三峽大壩這樣的水利樞紐工程還不能完全滿足我國經(jīng)濟發(fā)展需求。由于水資源分布不均勻，出現(xiàn)南方澇災(zāi)而北方干旱現(xiàn)象，而且在防洪調(diào)控方面，也處在被動狀態(tài)。隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)和生活污水排放量增多，也是當前水利工程建設(shè)發(fā)展中應(yīng)當考慮的問題。

3工程技術(shù)對管理的重要性

通過工程實踐證明，不僅要做好水利工程的管理工作，還要重視并加強水利工程施工技術(shù)推廣。工程技術(shù)主要包括人員技術(shù)、材料質(zhì)量和施工機械管理。其一，在任何一項工程建設(shè)中，人員技術(shù)尤為重要，它通過參與工程建設(shè)的籌劃者、組織者、指揮者和操作者等不同職位、不同層次的人員體現(xiàn)出不同的技術(shù)水平。毫無夸張地說，各個工作人員的技術(shù)水平和工作質(zhì)量直接影響整個工程的質(zhì)量，因此，提高工作人員的專業(yè)技術(shù)和素質(zhì)，對工程建設(shè)起到非常大的作用。其二，材料質(zhì)量管理是工程管理者的首要任務(wù)，也是管理工作中的核心問題，一般來說，管理者應(yīng)該嚴格控制用于工程的主要原材料，學(xué)會合理地使用，減少不必要的浪費，同時在工作中制定科學(xué)完善的材料管理制度，嚴格控制施工質(zhì)量。其三，施工機械管理使用對施工質(zhì)量也起著很重要的作用，我們要在工程機械的選型和控制中遵循經(jīng)濟合理、技術(shù)先進的原則。

4水利工程關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

通過工程實踐發(fā)現(xiàn)，只做好工程的管理工作還是不夠的，我們只有通過不斷提升工程技術(shù)水平，不斷創(chuàng)新思維，長此以往才能逐步改善水利工程建設(shè)現(xiàn)狀，實現(xiàn)水利工程建設(shè)最終目標。接下來就幾種水利工程實施過程中的關(guān)鍵技術(shù)與大家共同探析：（1）堤壩地基在深覆蓋層的滲流控制技術(shù)：分析堤壩地基在超深、超薄的防滲墻防滲機理，優(yōu)化其防滲體系和效果的檢測技術(shù)，使用優(yōu)質(zhì)且價廉新型防滲材料與結(jié)構(gòu)能得到有效地控制，開發(fā)能適應(yīng)大幅度變形的高抗?jié)B塑性混凝土。（2）水利工程監(jiān)測技術(shù)：對于水利工程監(jiān)測技術(shù)一般都是采用耐久性能好、精度高和抗干擾能力強的水壓力計，隨著技術(shù)的不斷提高創(chuàng)新，又出現(xiàn)光導(dǎo)纖維監(jiān)測技術(shù)、智能型分布式自動化監(jiān)測系統(tǒng)、高壩及超高壩的關(guān)鍵技術(shù)等等。（3）堤防崩岸機理控制分析：崩岸的發(fā)生對整個水利工程施工是極其不利的，為了做好崩岸的控制，常見的崩岸分析有崩岸變形破壞機理分析、崩岸監(jiān)測研究和預(yù)報技術(shù)研究、崩岸形成的地質(zhì)資料及河流地質(zhì)作用分析等。（4）高邊坡技術(shù)研究：主要包括加固高邊坡技術(shù)、巖石水力學(xué)研究分析、高邊坡監(jiān)測技術(shù)研究和其穩(wěn)定分析及評價技術(shù)。（5）碾壓混凝土新技術(shù)研究：碾壓混凝土壩要做到材料配比的研究、改進結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工方法、嚴格控制溫度和施工質(zhì)量的方法。（6）新型材料和新型結(jié)構(gòu)：新型材料研究包含自排水模板、新型混凝土外加劑與摻和料、各種新型防護材料和修補新材料以及各種土工合成新材料等。

5結(jié)語

綜上所述，我國水利工程正處在蓬勃發(fā)展階段，為了使水利工程建設(shè)趨于健康化發(fā)展，工程建設(shè)目標按期實現(xiàn)，建設(shè)成為利國利民的好工程，首先必須要加強水利工程的管理工作，發(fā)現(xiàn)當前管理過程中存在的些許問題并加以解決，其次要不斷發(fā)展新的施工技術(shù)，努力創(chuàng)新并逐步提高水利工程的技術(shù)水平，以此來解決目前存在的缺水問題、洪澇災(zāi)害、生態(tài)環(huán)境惡化及水源分配不均等現(xiàn)象，通過有效的管理和堅強的技術(shù)支撐控制水利工程建設(shè)過程，為水利工程發(fā)展更好，走的更遠奠定基礎(chǔ)，真正實現(xiàn)國家“人民為我修水利，我為人民謀福利”的偉大構(gòu)想。

作者：劉守領(lǐng) 單位：濟南信源工程項目管理有限公司

參考文獻：

[1]邴鳳山.21世紀初中國水電建設(shè)的展望[J].水電能源科學(xué),1999(09).

篇(6)

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；SOA；ESB；農(nóng)村水利； 水利工程監(jiān)測；水利信息化

中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A 文章編號：

近年來，為提高農(nóng)村水利工程的管理水平，滿足水利現(xiàn)代化建設(shè)要求，一些應(yīng)用軟件應(yīng)用到農(nóng)村水利信息化建設(shè)中，如集成GIS、人工智能、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，基于B/S架構(gòu)，通過對農(nóng)村水利信息進行采集、存儲、傳輸、共享、管理和分析，建立的以知識庫、方法庫、模型庫、數(shù)據(jù)庫為主要技術(shù)模塊的農(nóng)村水利綜合管理與決策系統(tǒng)[1]；基于三層C/S體系架構(gòu)，設(shè)計的灌區(qū)水資源調(diào)度管理信息系統(tǒng)[2]；利用信息化技術(shù)手段，在總結(jié)傳統(tǒng)水資源管理經(jīng)驗并準確掌握流域相關(guān)信息基礎(chǔ)上，開發(fā)完成的包括流域三大水庫聯(lián)合調(diào)度、地下水三維仿真、洪水預(yù)報調(diào)度、灌區(qū)閘門監(jiān)控、灌區(qū)水量數(shù)據(jù)采集、辦公管理信息等綜合內(nèi)容的信息化管理系統(tǒng)[3]；以GIS 軟件MapInfo Professional 6.0 以及MapX4.5和Visual Basic 6.0 作為系統(tǒng)的開發(fā)軟件，建立的一個具有實用性和可行性的灌溉預(yù)報信息系統(tǒng)[4]。這些軟件均促進了農(nóng)村水利信息化的發(fā)展[56]。[JP2]但是，由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和管理，在軟件開發(fā)過程中存在著一些共性的問題，如：各系統(tǒng)由于建設(shè)年代不同，[JP]C/S與B/S 架構(gòu)并存、Java和[KG*8].[KG-*2]Net與其他工業(yè)組態(tài)軟件并存，而各應(yīng)用系統(tǒng)獨立開發(fā)，造成很難有效整合的問題；沒有統(tǒng)一的應(yīng)用開發(fā)框架，兼容性較差，信息不能有效共享，人為地制造了“信息孤島”現(xiàn)象；各系統(tǒng)應(yīng)用目標單一、缺乏信息共享與聯(lián)動，難以滿足行業(yè)管理決策的支持需求等問題，這些現(xiàn)象均制約了農(nóng)村水利信息化管理軟件開發(fā)技術(shù)的大規(guī)模、高質(zhì)量發(fā)展[79]。

為解決上述問題，本文研發(fā)了包含完備的監(jiān)測、仿真、診斷與預(yù)警、調(diào)度與處置、信息決策體系和智能綜合指揮平臺的農(nóng)村水利工程綜合管理系統(tǒng)，并提出了基于SOA[10]（ServiceOriented Architecture，面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)）和ESB（Enterprise Service Bus，企業(yè)服務(wù)總線）的統(tǒng)一支撐平臺，來解決農(nóng)村水利在信息化建設(shè)過程中出現(xiàn)的各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)之間互通信息困難、缺乏有效的數(shù)據(jù)共享、無法實現(xiàn)不同系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的集成等問題。

[BT2][STHZ]1 系統(tǒng)總體設(shè)計

農(nóng)村水利工程綜合管理系統(tǒng)是一個集底層設(shè)備適配采集方案、信息綜合傳輸方案、設(shè)備遠程監(jiān)控方案、工程全過程管理方案為一體的綜合性信息管理系統(tǒng)。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)從信息門戶以下，按照物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。其總體結(jié)構(gòu)見圖1。

1.1 感知層

感知層用于實現(xiàn)對物理世界的智能感知識別、信息采集處理和自動控制，并通過通信終端模塊將物理實體連接到網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層主要包括二維碼標簽和識讀器、視頻識別標簽和讀寫器、監(jiān)控探頭、手機、GPS （Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)）、RS（Remote Sensing，遙感）、M2M（Machine to Machine，傳感器及物對物）、傳感器網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)關(guān)等設(shè)備。該層在終端系統(tǒng)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)為信息的監(jiān)測和采集，即，通過射頻識別標簽實現(xiàn)物體靜態(tài)屬性的標識，精確定位物體；對泵站、灌區(qū)進行實時監(jiān)測和信息傳輸?shù)?，包括常?guī)監(jiān)測泵站等的水位、水量、水質(zhì)狀況，以及監(jiān)測工程的變形情況和閘門的開度。

[BT3][STHZ]1.2 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層負責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息，主要包括光纖、同軸、網(wǎng)線等有線傳輸鏈路及傳輸設(shè)備，還包括微波、無線電、GPRS、3G等無線傳輸鏈路。各種監(jiān)測數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)層向監(jiān)控指揮中心數(shù)據(jù)，指揮中心對獲取的數(shù)據(jù)進行提煉和挖掘，將這些信息輔助于調(diào)度實踐。

在本系統(tǒng)中對于近程監(jiān)測和控制設(shè)備，采用有線鏈路進行數(shù)據(jù)傳輸，主要采用光纖、同軸電纜、網(wǎng)線等；對于中、遠程設(shè)備，采用無線電數(shù)傳、微波擴頻、GPRS、2G/3G/4G無線通訊網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，實現(xiàn)其于采集中心信息交互。

[BT3][STHZ]1.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)領(lǐng)域相結(jié)合，利用現(xiàn)有的手機、PC（Personal Computer，個人計算機）、PDA（Personal Digital Assistant，掌上電腦）等終端實現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用[13]。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的概念和結(jié)構(gòu)層次，該層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有專業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵步驟，作為數(shù)據(jù)存儲、處理、分析和應(yīng)用的平臺，主要為農(nóng)村水利提供決策支持信息服務(wù)，實現(xiàn)開發(fā)灌區(qū)水量監(jiān)測及調(diào)度、泵站智能自動化控制、農(nóng)村飲水安全監(jiān)測、工程綜合管理等應(yīng)用。

[BT3][STHZ]1.4 交互層

交互層作為農(nóng)村水利工程綜合管理平臺的窗口，為內(nèi)部用戶與公眾提供一個交流的平臺。在交互層，系統(tǒng)采用RIA（Rich Internet Application，富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序）領(lǐng)域中成熟的Flex應(yīng)用程序框架。與傳統(tǒng)的WebGIS應(yīng)用不同，F(xiàn)lex系統(tǒng)的客戶端運行環(huán)境支持快速的客戶端交互，在通信中只傳輸已更改的部分數(shù)據(jù)，無需刷新整個業(yè)務(wù)，因此提供了更快的客戶端響應(yīng)速度和更好的用戶體驗。另外，基于富客戶端技術(shù)的WebGIS應(yīng)用還可以利用客戶端計算資源進行運算，將原本在服務(wù)器上執(zhí)行的簡單、安全的部分計算交由客戶端完成，既可以減少客戶端與服務(wù)器間的交互，又可以減輕服務(wù)器負載，提高系統(tǒng)效率[1415]。

總體來講，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與農(nóng)村水利工程的結(jié)合就是將無線傳感網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有的計算機通信網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)運營管理能力相結(jié)合，實現(xiàn)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的無縫覆蓋；實現(xiàn)全天候的實時動態(tài)監(jiān)測，極大地避免了數(shù)據(jù)丟包及通信中斷等情況的發(fā)生，為農(nóng)村水利工程綜合管理在線實時監(jiān)控及預(yù)警提供準確、實時、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)；實現(xiàn)監(jiān)測、預(yù)警、計算、反饋過程的自動化管理，做到信息實時獲取、有效預(yù)警、自動智能反饋任務(wù)分配，以及信息處理的自動化，提高監(jiān)測和管理自動化水平，促進管理效率的提高。

[BT2][STHZ]2 基于SOA和ESB的應(yīng)用支撐層

在水利信息化建設(shè)過程中，各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)大多數(shù)是封閉的，缺乏開放性、靈活性和集成性。雖然一些系統(tǒng)之間可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交流，但是要較大范圍地實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，還需要做大量的轉(zhuǎn)換工作。由于各個應(yīng)用系統(tǒng)采用了不同平臺技術(shù)體系，它們之間缺乏統(tǒng)一架構(gòu)與接口標準，這樣的信息系統(tǒng)難以滿足應(yīng)用之間的互通、互操作、業(yè)務(wù)協(xié)作以及數(shù)據(jù)共享等需求，呈現(xiàn)許多信息孤島，因而實現(xiàn)功能級別的資源共享更加困難。

在系統(tǒng)中，采用基于SOA和ESB的統(tǒng)一應(yīng)用支撐平臺集成或繼承已有的農(nóng)村水利工程系統(tǒng)，實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)流程的集成，同時也方便擴充新的業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能，為業(yè)務(wù)應(yīng)用建設(shè)、信息資源整合及信息交換與業(yè)務(wù)協(xié)同提供各類公共服務(wù)。采用松耦合、易擴展的設(shè)計思路，使平臺本身具有很強的可擴展性。利用一個服務(wù)替換另一個服務(wù)而無須關(guān)心其底層的實現(xiàn)技術(shù)和服務(wù)的位置，唯一要考慮的就是服務(wù)接口。在本系統(tǒng)中，服務(wù)接口采用了通用的Web服務(wù)和XML標準。圖2是本系統(tǒng)的支撐平臺架構(gòu)。

統(tǒng)一應(yīng)用支撐平臺分為基礎(chǔ)支持平臺、應(yīng)用服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)、應(yīng)用服務(wù)框架三層結(jié)構(gòu)，并采用了服務(wù)的形式來包裝實現(xiàn)應(yīng)用基礎(chǔ)架構(gòu)層與應(yīng)用服務(wù)框架層中的各個功能組件，使其成為ESB上可以實現(xiàn)互操作與互通信息的標準服務(wù)?；跇藴实姆?wù)成為應(yīng)用間的集成點，通過ESB任意服務(wù)之間可以實現(xiàn)互通、互操作。服務(wù)的編排和組合增加了服務(wù)的靈活性、重用性和集成性，為應(yīng)用的接入和業(yè)務(wù)流程重組提供了方便靈活的方式。

在業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)中，灌區(qū)水量監(jiān)測及調(diào)度子系統(tǒng)主要由基礎(chǔ)信息管理、水費征收管理、需/配水計劃管理、渠道實時監(jiān)測等組成；泵站智能自動化控制子系統(tǒng)主要由基礎(chǔ)信息管理、信息實時監(jiān)測、信息預(yù)警與告警、設(shè)備運行控制等組成；農(nóng)村飲水安全監(jiān)測子系統(tǒng)主要由流量監(jiān)測和水質(zhì)監(jiān)測等模塊組成；工程綜合管理子系統(tǒng)主要由項目申報審批、項目過程跟蹤、項目驗收管理、運行情況跟蹤、工程綜合情況分析等模塊組成；決策支持子系統(tǒng)主要由突發(fā)事件處理決策、會商決策支持綜合信息服務(wù)、應(yīng)急調(diào)度與三維仿真平臺組成。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)與應(yīng)用情況

4.1 系統(tǒng)實現(xiàn)

在本系統(tǒng)中，應(yīng)用層實現(xiàn)采用以J2EE為核心的層次化體系結(jié)構(gòu)，基于BPM（Business Process Management，業(yè)務(wù)流程管理）和BRM（Business Rules Management，業(yè)務(wù)規(guī)則管理）引擎，實現(xiàn)界面表現(xiàn)層與業(yè)務(wù)邏輯層分離、業(yè)務(wù)邏輯層與應(yīng)用組件層分離、應(yīng)用組件層與數(shù)據(jù)訪問層分離、數(shù)據(jù)訪問層與數(shù)據(jù)存儲層的分離，支持統(tǒng)一的權(quán)限管理和認證機制以及統(tǒng)一的門戶接入。在應(yīng)用集成上，農(nóng)村水利綜合管理系統(tǒng)遵循融合、集成和過渡相結(jié)合的核心設(shè)計理念。一方面，對于數(shù)據(jù)耦合度較高的業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)在數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)訪問層進行整合，通過統(tǒng)一的共享信息和數(shù)據(jù)模型形成統(tǒng)一的整體；另一方面，對于數(shù)據(jù)耦合度不高的業(yè)務(wù)系統(tǒng)遵循應(yīng)用集成架構(gòu)或服務(wù)總線，采用標準的協(xié)議對外暴露服務(wù)或事件，并基于SID（Shared Information Data Model，共享數(shù)據(jù)模型）和BPM引擎，來實現(xiàn)系統(tǒng)間的互聯(lián)互通、信息共享和流程協(xié)同。

4.2 系統(tǒng)應(yīng)用

本系統(tǒng)在寧夏漢延渠灌區(qū)進行了應(yīng)用。在灌區(qū)內(nèi)完成信息采集系統(tǒng)的建設(shè)，并利用CDMA/GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的技術(shù)，將各個節(jié)點的計量數(shù)據(jù)、感應(yīng)水位、水量、水質(zhì)等實時地傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，將無線技術(shù)、感知層技術(shù)與新型應(yīng)用有效結(jié)合起來。系統(tǒng)通過豐富的報表、多維分析方法對實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進行分析，對突發(fā)事件做出決策。

應(yīng)用結(jié)果表明，通過本系統(tǒng)進行工程管理，產(chǎn)生的投資以及維護成本每年可節(jié)省20%；對灌區(qū)、泵站管理可以實現(xiàn)人工與自動化相結(jié)合的方式，節(jié)省了人力成本，提高了灌區(qū)各項工作的效率。該系統(tǒng)有效地提高了漢延渠灌區(qū)信息管理的現(xiàn)代化水平，為實現(xiàn)灌區(qū)現(xiàn)代化管理和信息資源共享奠定了基礎(chǔ)，對推動漢延渠灌區(qū)的發(fā)展有著重要的作用。

5 系統(tǒng)優(yōu)勢

（1）基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)框架可實現(xiàn)資源共享和高效利用。

基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)框架利用物聯(lián)網(wǎng)對灌區(qū)、泵站、水廠全流程進行監(jiān)控，通過基于SOA與ESB的應(yīng)用支撐平臺實現(xiàn)資源共享和高效利用，可有效地整合農(nóng)村水利工程各類服務(wù)、降低重復(fù)工作的損耗?；谖锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)框架使平臺能夠很好地適應(yīng)快速增長的業(yè)務(wù)處理需求，能夠大大減少工程管理產(chǎn)生的投資及維護成本，也能夠關(guān)聯(lián)多種數(shù)據(jù)并進行深層次數(shù)據(jù)挖掘與分析，為管理者提供決策性提案。

（2）實現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)集中管理和并發(fā)訪問。

系統(tǒng)將遙感影像、不同比例尺DEM、綜合管網(wǎng)數(shù)據(jù)及其屬性表統(tǒng)一存儲在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，將海量的空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)集成在一起，不僅實現(xiàn)數(shù)據(jù)的一體化管理，而且還充分運用關(guān)系數(shù)據(jù)庫對用戶權(quán)限管理的功能，既滿足用戶數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)并發(fā)訪問的需要，又能保證系統(tǒng)的安全?？臻g數(shù)據(jù)引擎具有對空間數(shù)據(jù)建立索引、集中管理和分塊導(dǎo)入等特點，大大加快了對空間數(shù)據(jù)訪問的速度，從而使海量數(shù)據(jù)的操作變?yōu)楝F(xiàn)實。另外，客戶端對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的瀏覽速度取決于服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)，而與客戶端機器的配置關(guān)系不大，從而減輕用戶的投資和維護費用負擔(dān)。

（3）系統(tǒng)具有良好的可擴展性。

系統(tǒng)的良好可擴展性是多種技術(shù)優(yōu)勢的綜合體現(xiàn)：協(xié)議適配技術(shù)支持接口協(xié)議的可擴展、基于SOA的業(yè)務(wù)模型組件技術(shù)支持模型的可擴展、分布式處理技術(shù)支持系統(tǒng)規(guī)模的可擴展。

6 結(jié)語

本文設(shè)計了可擴展的、靈活配置的智能農(nóng)村水利工程綜合管理系統(tǒng)：利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高了對灌區(qū)、泵站的監(jiān)控能力；通過移動通信網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)、固定通信網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)接入方式訪問，用戶能夠隨時隨地享受到豐富的灌溉管理服務(wù)；采用基于SOA與ESB為基礎(chǔ)的應(yīng)用支撐平臺，解決了應(yīng)用系統(tǒng)之間無法實現(xiàn)互聯(lián)互通的問題，避免“信息孤島”問題的出現(xiàn)，實現(xiàn)了資源的高度共享。農(nóng)村水利工程綜合管理平臺的建設(shè)還實現(xiàn)了跨地區(qū)的業(yè)務(wù)和管理的協(xié)同，以及實現(xiàn)高級的輔助決策功能，為科學(xué)管理和決策提供了有效支撐。

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篇(7)

關(guān)鍵詞灌區(qū)；水量信息采集系統(tǒng)；組成；配置技術(shù)；現(xiàn)地信息采集終端；功能

中圖分類號 P338.9；TP393 文獻標識碼A文章編號 1007-5739（2011）03-0046-01

水是基礎(chǔ)性的自然資源和戰(zhàn)略性的經(jīng)濟資源，水資源的可持續(xù)利用是經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的保證。水情測報和計量用水，是灌區(qū)管理工作的重要內(nèi)容及基礎(chǔ)性技術(shù)工作，是倡導(dǎo)節(jié)約用水、提高水利用率、建設(shè)節(jié)水型社會的重要手段之一，是水工程管理部門防汛抗旱、執(zhí)行計劃用水、安全引輸水及科學(xué)調(diào)配水的保證[1-2]。在水被賦予商品屬性的情況下，水的準確計量是核定和計收水費的主要依據(jù)。灌區(qū)水量信息采集系統(tǒng)也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水利自動化的重要組成部分。

1灌區(qū)水量信息采集系統(tǒng)組成

灌區(qū)水量信息采集系統(tǒng)主要由現(xiàn)地采集終端、信息采集中心2個部分組成。其中以智能水文數(shù)據(jù)記錄儀為主設(shè)備，配以壓阻式液位傳感器、超聲波流速變送器、通信模塊等設(shè)備，組成灌區(qū)信息采集系統(tǒng)的采集終端[3]；以PC機、通信模塊、應(yīng)用軟件、打印機等組成信息采集中心?，F(xiàn)地采集終端可實現(xiàn)全天24 h無人看守，生產(chǎn)控制及管理可集中在采集中心進行。通過水量信息采集終端密集采集、處理、存儲水文數(shù)據(jù)，現(xiàn)場的水量信息采集終端采用太陽能供電，實時或定時采集水位、流速等信息并計算流量，通過第三方提供的GPRS通信方式與所屬管理站實現(xiàn)通訊。利用GPRS為信息傳輸載體或直接與PC機相連等方式，完成數(shù)據(jù)的傳輸，信息采集中心完成對數(shù)據(jù)的收集、處理、整理、存儲，為決策層提供決策依據(jù)，為水量計算、水費征收提供依據(jù)，從而實現(xiàn)灌區(qū)的水情采集及用水計量自動化[4-8]。

2灌區(qū)水量信息采集系統(tǒng)配置技術(shù)

系統(tǒng)配置采用成熟技術(shù)，產(chǎn)品設(shè)計選型符合國際或國家工業(yè)標準，可靠性高、適應(yīng)能力強、擴展靈活、操作維護簡便；系統(tǒng)平臺軟件選用穩(wěn)定安全的主流操作系統(tǒng)，便于系統(tǒng)使用和維護；管理軟件、應(yīng)用軟件、現(xiàn)場監(jiān)測軟件的編制均選用符合國際軟件業(yè)標準的開發(fā)平臺。系統(tǒng)采用自動測量、現(xiàn)代計算機及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，借鑒在水利行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用經(jīng)驗，構(gòu)建整個灌區(qū)的分層分布式綜合自動化系統(tǒng)。建成先進、實用、高效可靠、覆蓋全灌區(qū)的水量信息采集系統(tǒng)，實現(xiàn)信息采集存儲自動化、數(shù)據(jù)傳輸處理網(wǎng)絡(luò)化、決策支持數(shù)字化、調(diào)度指揮現(xiàn)代化。系統(tǒng)變?nèi)斯び嬃繛樽詣泳_計量，變?nèi)斯鬟f信息為自動上報，極大地減輕工作人員的勞動強度，降低供、用水成本，提高用水透明度，實現(xiàn)全灌區(qū)動態(tài)計劃用水、科學(xué)調(diào)配，從而達到節(jié)約用水、提高經(jīng)濟效益的目的。

3現(xiàn)地信息采集終端的功能

現(xiàn)地信息采集終端由智能水文數(shù)據(jù)記錄儀、水位傳感器、流速傳感器、GSM通訊機、太陽能板、蓄電池等組成[4]（圖1）。其功能主要有以下方面：一是數(shù)據(jù)采集。終端的采集模式有2種，分別為實時采集和定時采集。二是越限報警。實時監(jiān)測著水位、流速、電源電壓等數(shù)據(jù)，若出現(xiàn)數(shù)據(jù)高于上限或低于下限（數(shù)據(jù)上下限可以設(shè)置）時，采集終端本地顯示電源故障報警、信息越限報警，并向中心站發(fā)送報警信息。三是數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計、運算和輸出功能。對采集的數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計、運算、存儲，并通過GPRS形式將信息傳送到管理總站。四是數(shù)據(jù)合理性檢查，濾除不合理數(shù)據(jù)。五是數(shù)據(jù)缺損手動補插。六是數(shù)據(jù)加注日期和時標。數(shù)據(jù)在采集、處理完后，存儲時附加采集日期和時間，便于查詢歷史信息。七是引水時段數(shù)據(jù)統(tǒng)計。數(shù)據(jù)計算、統(tǒng)計并現(xiàn)地顯示引水時段內(nèi)累計總水量、當日日水量、當日最高水位出現(xiàn)時間和最低水位出現(xiàn)時間等信息。八是自診斷功能。采集終端在上電工作時，進行自診斷。若發(fā)現(xiàn)設(shè)備有故障顯示報警信息；正常工作時，在當數(shù)據(jù)口無增量變化時定時自檢，并將接口及電源狀態(tài)發(fā)送至接收站。在自診斷過程中，若出現(xiàn)無法恢復(fù)運行的情況時系統(tǒng)自動重啟。九是數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和暫存功能。當信息發(fā)送失敗時可以暫存，隔一段時間繼續(xù)發(fā)送；若連續(xù)發(fā)送失敗可轉(zhuǎn)發(fā)給備用的接收站。十是可人工設(shè)置終端設(shè)備的參數(shù)（如站號、采樣時間、水位上/下限報警值、電源電壓報警值等），中心站也可利用短信異地更改設(shè)備參數(shù)。十一是實時或定時向中心站發(fā)送本站運行狀態(tài)、電源電壓等信息。發(fā)出的每一條信息，都自帶本站的地址碼、信息采集時間和當前采集終端的時間標志，表明該信息的來源、采集時間（上接第46頁）

和測站的當前時間，接收站通過檢查采集終端的時間，保證各個站點與接收站時間一致、同步工作。十二是配有標準RS232端口，通過調(diào)整不同的通訊速率，不僅支持GSM短信、GPRS，還支持PSTN、IC卡、便攜機直接導(dǎo)出等方式傳輸信息。

4結(jié)語

灌區(qū)水量信息采集系統(tǒng)遵循開放兼容、技術(shù)先進、實時有效、穩(wěn)定可靠、簡單、易操作、易擴展和使用成本低的原則，保證系統(tǒng)很好地完成農(nóng)業(yè)灌溉實時數(shù)據(jù)采集和水的準確計量的任務(wù)，為實現(xiàn)灌區(qū)農(nóng)業(yè)水利的現(xiàn)代化打好堅實的基礎(chǔ)[9-10]。

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