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大水电的智能化建造

2019-06-26

在这个全民智能的时代,

当智能科技遇上水电大坝,

会碰撞出怎样的火花?

正在金沙江建设的两座世界级水电工程——乌东德、白鹤滩水电站工程,借助最新的大坝智能建造信息平台(iDam2.0系统),致力于打造世界上最聪明的大坝。

 

乌东德水电站设计图

 

白鹤滩水电站设计图

该系统覆盖了大坝工程建设和运行全过程,可以实现工程全生命周期状态的“全面感知、真实分析、实时控制”,为建成“无缝大坝”及保障大坝长期安全稳定运行提供了创新解决方案,同时也为建设者带来富有科技感的建设体验。

01黑科技一:特殊的温度计

作为我国特高拱坝建设的引领者,打造“无缝大坝”,可以说是乌东德、白鹤滩水电站工程的一项硬核指标。

乌东德水电站混凝土浇筑

要实现“无缝”,关键在于混凝土的温度控制。两座大坝首创性地全坝浇筑低热水泥混凝土,所采用的智能温控系统就像是给它们装上了一根特殊的体温计,让建设者能时刻感知大坝的体温,及时给予贴心的照顾。

数千支监测仪器埋设在两座大坝坝体中,它们就像遍布大坝全身的神经末梢,实时感知混凝土内部温度信息,并将信息反馈给大坝的“神经中枢”——智能建造信息管理平台,“神经中枢”会将收集到的参数进行实时分析判断,并将分析结果实时推送给现场管理人员,以便管理人员及时掌握现场情况、采取适当措施。

白鹤滩水电站混凝土浇筑

02黑科技二:降温神器

当智能温控系统检测到坝体温度过高后,如何应对?这就离不开大坝的降温神器——智能通水系统。

乌东德水电站工程二道坝施工

在以往的诸多水电工程项目中,混凝土降温多采取人工冷却方式,无论是工作效率,还是温控精度都有所欠缺,相比之下,乌东德、白鹤滩水电站工程的大坝保温保湿工艺显得尤为“聪明”。

当智能建造信息管理平台收集到温控系统发回的参数数据后,根据温控要求计算通水参数,并按照计算结果实时调整一体式流温伺服阀,通过预埋在坝体中的冷却水管,实现冷却通水的实时精确调节。“以前冷却通水我们需要跑上跑下,现在只需要监控系统、处理异常情况就可以了。”乌东德水电站工程现场施工人员介绍说。

除了智能通水系统之外,大坝还配有智能喷雾机,将监测数据、理论模型和喷雾机有机结合,实时采集仓面小气候数据,同样自动传输至智能建造信息管理平台,根据理论模型计算维持稳定仓面温度所需喷雾量,动态调整喷雾机参数,确保大坝每时每刻都处于“常温”舒适状态。

03黑科技三:大坝“天眼”

在科技电影中,酷炫的“天眼”系统往往扮演重要角色,不管你在哪里,不管你在做什么,只要接触到电子设备及产品,就能让你无处遁形。

在乌东德、白鹤滩水电站工程庞大的建设现场,也分布着一双双“慧眼”,充当着大坝安全建设的“千里眼”。

 

在施工阶段,基于视频识别及红外热成像测温等技术,乌东德和白鹤滩水电站工程已基本实现混凝土生产、运输、浇筑全过程监控,实现对重点的施工设备(如:缆机、拌和楼等)进行全面监控,监控并分析其出力情况,优化施工组织过程;在乌东德、白鹤滩水电站工程错综复杂的地下洞室群,人员设备定位系统能帮助管理人员实时掌握关键性施工要素(混凝土运输车、振捣棒、缆机、施工管理人员等)的分布与投入情况,帮助管理者随时掌握人员物资配置与调度情况……

信息监控系统同样运用于安全管理领域,在乌东德水电站工程,智能大坝充分利用激光夜视、光纤监测、动力响应监测等技术手段,完成边坡安全监测、地质灾害监测预警系统的建设及运用,通过实时监测,对未来可能发生灾害的地段(点)做出风险评估和预测预报,为防灾减灾提供实时信息服务与决策支持。

04黑科技四:一键“灌浆”

在乌东德、白鹤滩水电站工程建设现场的一个个灌浆平洞内,智能灌浆系统正在不断地运行。

水电站大坝周边山体内的岩石有很多可渗漏水的裂缝,不仅影响水库蓄水,而且渗漏会造成大坝安全风险。将水泥浆灌入裂缝,凝固后就变得无缝可钻,是水电站常用的灌浆工艺。为了减少人为因素的影响,确保岩石裂隙防渗指标满足要求,三峡集团历时两年研发了一套全自动控制的智能灌浆系统,在乌东德水电站工程首次投入使用,后续推广至白鹤滩水电站工程建设中。

白鹤滩水电站帷幕灌浆洞

智能灌浆只需在电脑上输入参数:水灰比、设计压力、屏浆时间等,然后按下确认键,系统就自动加水、加浆进行配浆,并按设定好的相关参数完成高质量的灌浆。

据悉,智能灌浆系统由智能制送浆系统、智能灌浆控制系统和数据中心三大系统组成,可严格控制灌浆的压力、流量、密度、温度和抬动等五大参数。参数一旦超出限制会自动报警,与之前人工监测相比,能减少操作过程中的人为失误,保证施工质量和进度。

来源:三峡小微、超级建筑微信公众号

编辑:柯勰

 

 

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