激發(fā)活力 加快創(chuàng )新
——數字孿生三門(mén)峽水利樞紐工程建設與應用紀實(shí)
三門(mén)峽水利樞紐防汛抗旱指揮調度系統 明珠集團供圖
近年來(lái)洞歼,三門(mén)峽黃河明珠集團有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“明珠集團”)以數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化為主線(xiàn),以數字化場(chǎng)景、智慧化模擬荔闭、精準化決策為路徑吠各,開(kāi)展數字孿生水利樞紐工程建設馏吕,為新階段黃河流域水利高質(zhì)量發(fā)展蓄勢賦能。
“智慧大腦”守護黃河安瀾
怎樣才能更好地掌握汛情和工程運行情況,做好防洪調度,確保黃河歲歲安瀾番雀,是明珠集團在建設數字孿生三門(mén)峽水利樞紐工程過(guò)程中一直思考的問(wèn)題。
按照全河“一盤(pán)棋”思路謀劃布局,明珠集團集群力、匯眾智,服務(wù)數字孿生黃河流域建設,發(fā)揮三門(mén)峽的關(guān)鍵作用,積極構建完成潼關(guān)至三門(mén)峽L2級數據底板悔捶,助力黃委建設完成了潼關(guān)至河口1100多平方千米區域的統一的L2級數據底板,并建設完成數字孿生三門(mén)峽一期工程。
建設數字孿生三門(mén)峽水利樞紐工程,是通過(guò)數字化方式創(chuàng )建三門(mén)峽實(shí)體工程的動(dòng)態(tài)仿真虛擬的“雙胞胎”,借助歷史數據柑静、實(shí)時(shí)數據炕烦、算法模型等了仔,模擬懒豹、驗證琅功、預測、控制三門(mén)峽樞紐工程的全生命周期必胜,復刻出“鮮活”的虛擬孿生體冤兄。數字孿生三門(mén)峽圍繞防洪調度此叠、工程安全、孿生賦能等方面,從信息化基礎設施、數據底板、數字孿生平臺、應用軟件等方面進(jìn)行建設。
在三門(mén)峽樞紐洪水防御演練現場(chǎng)可训,明珠集團水庫調度部副經(jīng)理王海軍一邊熟練地操作著(zhù)三門(mén)峽防汛抗旱指揮調度決策系統,一邊說(shuō):“現在進(jìn)行預演,以超過(guò)1933年8月黃河發(fā)生的洪水為模擬背景,預報入庫潼關(guān)站將出現百年一遇大洪水過(guò)程……”隨著(zhù)他點(diǎn)擊鼠標卷员,水庫各項關(guān)鍵數值和實(shí)時(shí)畫(huà)面出現在顯示屏上。演示中胖热,壩前水位压汪、各防汛設施實(shí)時(shí)運行狀況一目了然诡延。同時(shí),通過(guò)對樞紐在不同高程水位運行的模擬推演侯谁,洪水演進(jìn)、淹沒(méi)區域、工程險情等情況被直觀(guān)展示出來(lái),為防汛會(huì )商和調度指揮提供了準確的研判依據劫瞳。
該系統還集納了樞紐運行實(shí)時(shí)信息邪锌、大壩監測信息、工程信息等,實(shí)現了三門(mén)峽庫區淹沒(méi)變化的動(dòng)態(tài)展示臂容,以及樞紐地貌、河網(wǎng)水系、設施設備等信息的直觀(guān)顯示,在每年的防汛工作中發(fā)揮著(zhù)重要支撐作用猖右。
“千里慧眼”護航大壩安全
讓樞紐工程運行管理更“聰明”熬栋、更便捷,也是數字孿生平臺建設的宗旨所在。今天的黃河三門(mén)峽,從大壩監測、工程巡查到庫區測量,都能實(shí)現“一鍵直達”,科技正在解鎖更多的可能。
大壩安全是三門(mén)峽水利樞紐工程運行管理工作的核心,也是必須要守住的安全底線(xiàn)。布設在樞紐各處的數十種監測項目,涉及近200個(gè)監測點(diǎn)位、5萬(wàn)組監測數據量級,組成了整個(gè)大壩的監測網(wǎng)絡(luò )。大壩安全監測數據涉及溫度、壩體及壩基變形、壩基揚壓力等一系列觀(guān)測項目,數據繁多、測點(diǎn)分散。
“以往我們需要從壩底去到壩頂,從兩岸山體去到下游鋼橋,采集信息、校核數據椰嘶,開(kāi)展一次全面監測需要一周的時(shí)間搪花。”負責三門(mén)峽大壩監測工作的陳冬文說(shuō),“過(guò)去需要一周才能完成一整個(gè)周期的大壩安全監測,現在僅用幾個(gè)小時(shí)就可完成并自動(dòng)生成報告讳帆,緊急情況下重要監測點(diǎn)可在5分鐘內完成一次應急監測,大大減輕了基層的負擔。”
在有序開(kāi)展人工觀(guān)測的基礎上,數字孿生三門(mén)峽建設完成大壩主體建筑物及防汛關(guān)鍵機電設備(含金屬結構)L3級BIM模型建設及工程基礎數據巾陕、工程安全監測數據、業(yè)務(wù)數據融合工作。依托安全監測自動(dòng)化系統,可實(shí)時(shí)關(guān)注每個(gè)監測點(diǎn),實(shí)現了對樞紐建筑物的全覆蓋監控,并及時(shí)發(fā)現和處置安全隱患。大壩安全監測信息管理系統就像是一雙“千里慧眼”,“盯住”壩體的每一個(gè)部位,護航樞紐工程運行安全。
“智能助手”提供實(shí)時(shí)服務(wù)
“您好,我是機器人小禹,現擁有智慧前端、知識交互掂摔、科普講解等功能。請問(wèn)有什么需要我幫助的嗎?”明珠集團辦公樓大廳內,機器人小禹向來(lái)賓熱情地打招呼。
“我們依托大數據分析、人工智能等技術(shù)码屋,在原有調度系統的基礎上,進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了‘小禹智慧防汛系統’應用軟件及智慧機器人欺枚,讓數字孿生三門(mén)峽水利樞紐工程更為廣泛地普及和應用。”網(wǎng)信中心的趙帥說(shuō)。
據了解石绎,“小禹智慧防汛系統”應用軟件及智慧機器人基于語(yǔ)音識別媚送、語(yǔ)義分析、大數據、人工智能等技術(shù)構建察粟,具備語(yǔ)音問(wèn)答、綜合查詢(xún)、智能預警、智能分析等多項功能领斥,可應用在三門(mén)峽水庫防汛工作的多個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節前茧。
圍繞三門(mén)峽水庫防汛調度管理業(yè)務(wù)需求,明珠集團依托大數據分析、人工智能等技術(shù),整合已有監測信息劫按,研發(fā)面向智能手機、智能機器人等移動(dòng)終端,以及具備語(yǔ)音交互、綜合查詢(xún)诲杭、智能預警、智能分析等功能的智慧防汛系統,為水庫智慧運行管理提供支撐服務(wù)。
打開(kāi)“小禹智慧防汛系統”應用軟件,可隨時(shí)查閱三門(mén)峽水庫及其上游相關(guān)站點(diǎn)水庫水情、河道水情采顶、雨情、工情等防汛特征指標,實(shí)現數據的綜合檢索和統計分析甫消;智能預警子系統可對區域內降雨、水庫及河道水位和流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監控,實(shí)現超限告警、降雨預警等功能晌挎;智慧分析子系統可實(shí)現多站洪水演進(jìn)、場(chǎng)次洪水分析等智慧分析,實(shí)現以數字賦能黃河防汛和水庫調度運用的良好效果。
“小禹智慧防汛系統”不僅是明珠集團職工每天必看的應用軟件,更是防汛工作中名副其實(shí)的“智能助手”,它與職工時(shí)刻相伴,共同奮戰在防汛一線(xiàn)裳枯。
從1957年“萬(wàn)里黃河第一壩”的先鋒探索到新時(shí)代建設幸福河的奮斗征途捧韵,再到如今的數字孿生水利建設,黃河明珠三門(mén)峽不斷激發(fā)企業(yè)活力、加快創(chuàng )新袭纱,不斷提升數字化、智能化水平妥权,為黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展提供有力的智慧支撐。
作者:王美欣 張哂昭
責任編輯:王瑜