中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：記者日前在水電行業(yè)多個(gè)相關(guān)論壇上了解到，數(shù)字大壩技術(shù)為推動(dòng)水利水電科技進(jìn)步發(fā)揮了重要作用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大壩建設(shè)過(guò)程的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和反饋控制，為大壩長(zhǎng)期安全運(yùn)行提供了分析與決策的平臺(tái)，但數(shù)字大壩尚不能完全滿足需要，新項(xiàng)目的建設(shè)直接推動(dòng)了數(shù)字大壩向智慧化大壩的發(fā)展。
不過(guò)，多位業(yè)內(nèi)專家表示，我國(guó)智慧化大壩建設(shè)運(yùn)行管理進(jìn)程為電子化、數(shù)字化、智慧化，目前而言，大壩智慧化建設(shè)管理還處于探索階段。
數(shù)字大壩尚存不足
“長(zhǎng)期以來(lái)，水利科技工作緊密結(jié)合國(guó)情水情，聚焦水利發(fā)展需求，加快科技創(chuàng)新步伐，在泥沙研究、壩工技術(shù)、水資源配置、水文預(yù)報(bào)等諸多領(lǐng)域取得重大成果，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。水利科技進(jìn)步對(duì)水利發(fā)展的貢獻(xiàn)率已經(jīng)達(dá)到53.5%。” 水利部部長(zhǎng)鄂竟平在“創(chuàng)新高端論壇”致辭時(shí)表示。
而數(shù)字大壩技術(shù)直接推動(dòng)了水利水電科技不斷進(jìn)步。
據(jù)了解，數(shù)字大壩通過(guò)1P（PDA）、2G（GPS技術(shù)和GPRS技術(shù)）、3N（壩區(qū)無(wú)線擴(kuò)頻網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線差分網(wǎng)絡(luò)），實(shí)現(xiàn)了全天候管理、實(shí)時(shí)在線管理、精細(xì)化管理、遠(yuǎn)程管理?！叭缃瘢覈?guó)已經(jīng)形成了五大關(guān)鍵數(shù)字大壩技術(shù)，即堆石壩填筑碾壓質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)、堆石壩壩料運(yùn)輸過(guò)程的耦合監(jiān)控技術(shù)、大壩施工動(dòng)態(tài)信息PDA實(shí)時(shí)采集技術(shù)、大壩施工進(jìn)度實(shí)時(shí)仿真與控制技術(shù)、大壩工程動(dòng)態(tài)信息的系統(tǒng)集成技術(shù)?！敝袊?guó)工程院院士、天津大學(xué)校長(zhǎng)鐘登華在中國(guó)水利水電科學(xué)研究院組建60周年學(xué)術(shù)活動(dòng)周期間表示。
上述數(shù)字大壩技術(shù)的應(yīng)用，提高了我國(guó)高壩的建設(shè)效率，但不可否認(rèn)的是，數(shù)字大壩也存在一些不足?！皩?duì)多維態(tài)勢(shì)智能深度感知、對(duì)海量數(shù)據(jù)智能深度分析的能力不足，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、仿真分析與智能控制融合程度不足。”鐘登華直言。
由于數(shù)字大壩的諸多欠缺，迫切需要數(shù)字大壩技術(shù)創(chuàng)新和升級(jí)，由此智慧化大壩應(yīng)運(yùn)而生。記者了解到，智慧大壩與數(shù)字大壩相比，在信息自主采集、智能重構(gòu)分析、智能決策、集成可視化等方面均實(shí)現(xiàn)了跨越。
智慧化處摸索期
鐘登華認(rèn)為，智慧化大壩是以數(shù)字大壩為基礎(chǔ)，以物聯(lián)網(wǎng)、智能技術(shù)、云計(jì)算平臺(tái)與大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)為基本手段，以全面感知、實(shí)時(shí)傳送和智能處理為基本運(yùn)行方式，對(duì)大壩空間內(nèi)包括人類社會(huì)與水工建筑物在內(nèi)的物理空間與虛擬空間進(jìn)行的深度融合，建立動(dòng)態(tài)精細(xì)化的可感知、可分析、可控制的智能大壩建設(shè)與管理運(yùn)行體系?！昂?jiǎn)單來(lái)說(shuō)，‘智慧大壩=數(shù)字大壩+物聯(lián)網(wǎng)+智能技術(shù)+云計(jì)算平臺(tái)+大數(shù)據(jù)分析’，從數(shù)字大壩到智慧大壩是從傳統(tǒng)控制到實(shí)時(shí)監(jiān)控再到智能監(jiān)控的過(guò)程?！?
華能瀾滄江水電股份有限公司科技管理部主任陳江也認(rèn)為，信息化發(fā)展的下一代是智慧化，緊密從水電工程實(shí)際需求出發(fā)，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，積極應(yīng)用大數(shù)據(jù)、智能化、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)，通過(guò)不斷實(shí)踐提升，水電工程建設(shè)管理必將實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)管理向信息化管理，進(jìn)而向智慧化管理轉(zhuǎn)變。
國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司（以下簡(jiǎn)稱“國(guó)網(wǎng)新源公司”）副總經(jīng)理路振剛在國(guó)際水電協(xié)會(huì)、中國(guó)水利水電科學(xué)研究院主辦的“現(xiàn)代水電國(guó)際論壇”上坦言，被譽(yù)為“中國(guó)水電之母”的豐滿水電站2008年全面重建工程之初只叫“可視化”，國(guó)網(wǎng)最初沒(méi)想把豐滿大壩打造成智慧大壩。經(jīng)過(guò)不斷完善研究最終提出建設(shè)“數(shù)字智能型電站、信息化智慧型企業(yè)”的目標(biāo)?！皩?shí)踐證明，智慧建造技術(shù)正是嚴(yán)格控制和提高實(shí)體工程質(zhì)量的重要手段和技術(shù)保障，豐滿重建工程最關(guān)鍵的施工質(zhì)量控制和防裂均得到了有效解決?！?
公開(kāi)信息顯示，目前，我國(guó)糯扎渡、溪洛渡、豐滿水電站等水電工程上已開(kāi)始運(yùn)用智慧建壩技術(shù)。國(guó)網(wǎng)新源公司未來(lái)將全面推廣智慧建造和智能水電站技術(shù)應(yīng)用，雅礱江公司和三峽集團(tuán)正在流域數(shù)字化管理方面進(jìn)行智慧化探索?！凹幢闳绱耍瑥娜珖?guó)范圍來(lái)看，智慧大壩技術(shù)還僅僅處于探索階段”。
縱觀我國(guó)壩工行業(yè)，新一代信息技術(shù)應(yīng)用還處于起步階段，絕大多數(shù)中小水庫(kù)缺少監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)?！叭珖?guó)仍有9.8萬(wàn)多座水庫(kù)大壩全面感知能力明顯不足?！敝袊?guó)大壩工程學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)矯勇不久前曾公開(kāi)表示。
多項(xiàng)挑戰(zhàn)需解決
智慧大壩雖然整體在還在探索，但在水電建設(shè)的項(xiàng)目經(jīng)理眼中，智慧大壩建設(shè)已經(jīng)離不開(kāi)智能碾壓技術(shù)等多項(xiàng)數(shù)字技術(shù)。因此，如何實(shí)現(xiàn)前沿技術(shù)與傳統(tǒng)筑壩工藝的完美結(jié)合是智慧化大壩發(fā)展方向。
據(jù)記者了解，目前智慧化大壩建設(shè)面臨著水電行業(yè)缺乏專業(yè)建筑信息化模型（BIM）軟件的尷尬境地?！澳壳拔覈?guó)水電行業(yè)還沒(méi)有專門針對(duì)水電行業(yè)，尤其是施工和運(yùn)維階段開(kāi)發(fā)的BIM軟件和系統(tǒng)?！敝袊?guó)葛洲壩集團(tuán)國(guó)際工程有限公司副總經(jīng)理劉懷亮10月19日在“現(xiàn)代國(guó)際水電論壇”上表示：“由于水電行業(yè)的特殊性，無(wú)論業(yè)主、設(shè)計(jì)或施工獨(dú)立開(kāi)展BIM應(yīng)用都必然帶來(lái)數(shù)據(jù)隔閡，造成BIM產(chǎn)業(yè)鏈割裂問(wèn)題?！?
雅礱江流域水電開(kāi)發(fā)有限公司董事長(zhǎng)陳云華則認(rèn)為，水電智慧化管理面臨工程建設(shè)管理、電力生產(chǎn)運(yùn)行、自然環(huán)境交換等方面的挑戰(zhàn)?！翱梢哉f(shuō)，我國(guó)智慧化技術(shù)還處在初步階段?！?
“除了我們水電建設(shè)數(shù)據(jù)采集難度大外，對(duì)大自然的認(rèn)識(shí)也需提升?！标愒迫A說(shuō)，“例如，自然環(huán)境交互方面，歐美與我國(guó)一樣，對(duì)氣象認(rèn)識(shí)相差甚遠(yuǎn)。我們一周的氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率是70%-80%，三天的是90%，一天的能達(dá)到95%。但對(duì)大流域而言，年初就需要做預(yù)測(cè)，預(yù)算發(fā)電效益情況?！?
此外，業(yè)內(nèi)人士還提出，水電大壩智慧化發(fā)展還需要“東風(fēng)”——出臺(tái)配套行業(yè)管理制度規(guī)范，通過(guò)比較詳細(xì)的制度規(guī)范將對(duì)大壩智慧化管理、長(zhǎng)期發(fā)展具有重要引領(lǐng)作用。
