科技賦能 鑄就水電大壩安全“數智基石”

本文轉自：人民網-云南頻道

雷霽 韓賀 劉杉杉

給水電大壩安裝上“千里眼”“順風耳”、請來“智能醫生”，會有怎樣的效果？

每天，來自華能瀾滄江水電股份有限公司（下稱“華能瀾滄江公司”）管理的電站大壩約3萬條數據匯聚至流域水電站大壩在線監控平臺，通過智能分析實現對大壩安全狀態的不間斷監測。當地震發生時，系統可自動采集大壩“健康”數據，并在約半小時內生成全面的“診斷報告”。

以高水平科技自立自強，為高質量發展注入強勁動能。近年來，華能瀾滄江公司在深化創新驅動發展中主動擔當作為，不斷推動科技創新與產業發展深度融合，實現了多項從無到有的原創性技術突破，填補了數個水電領域的技術空白，為瀾滄江流域水電站的升級發展注入了新動力。

華能瀾滄江公司高壩強震風險快速評估與防震減災智能應用平臺。華能瀾滄江公司供圖

分鐘級響應

為大壩安上動態“監測儀”

瀾滄江流域位于我國西南地區，這里水能資源富集，但地質條件復雜。為保障大壩運行安全，需依托智能化手段，請位“智能醫生”給大壩“體檢”十分必要。

“傳統人工巡檢和數據分析存在滯后性，準確性也有待提升，難以滿足應急管理需求。”華能瀾滄江公司科技研發中心工程安全研發部副主任趙歡說出了項目研發的初衷。

自2019年起，華能瀾滄江公司科技研發中心與清華大學聯合攻關，突破了高混凝土壩強震風險快速智能評估技術，實現了震后分鐘級的高壩安全評估。

如何將研究成果落地到電站運行中？這是研究人員們遇到的第一個難點。“我們充分考慮影響大壩安全的因素，建立了基于監測數據的高混凝土壩震損智能分析方法，從區域烈度、整體震損、局部損傷三個維度構建了高混凝土壩震損狀態評價體系。”趙歡進一步介紹。

有了分析方法和評價體系，相當于有了“體檢指標”和“診斷標準”，在地震后能夠快速、準確地判斷大壩有沒有“受傷”。

在此基礎上，團隊研發實現自主可控一體化、多維化、智能化高壩強震風險快速評估平臺，可自動采集強震儀數據、啟動計算分析并生成評估報告，震后30分鐘內完成大壩安全風險評估，顯著提升應急響應效率。

2024年4月24日，云南省大理州巍山縣發生4.3級地震，震源距小灣大壩直線距離約65公里，平臺于32分鐘內生成地震風險評估報告，確認小灣大壩處于安全狀態。

該平臺正式運行以來，已累計自動評估了10余次地震，大幅減少了人工工作量，為防震減災應急措施提供了決策支撐。該研究成果經評估已達到國際領先水平，并獲2024年度中國華能科技進步一等獎，入選2025年度中國水力發電工程學會先進技術推廣目錄，具有廣闊的推廣應用前景。

華能瀾滄江公司流域大壩數字孿生平臺。華能瀾滄江公司供圖

全天候“智能保鏢”

把流域電站“裝進”智能平臺

除地震預警外，如何實現流域大壩日常安全實時監控？華能瀾滄江公司科技研發中心還給大壩請來了一個24小時不間斷的“智能保鏢”。

流域水電站大壩在線監控平臺是華能瀾滄江公司層級的在線監管平臺，通過海量數據收集整合，流域內的水電站被“裝進”了平臺中。

“該平臺具有安全監測數據匯集處理、缺陷隱患排查與跟蹤、安全分析監控、防洪度汛、監督管理等功能，可實時為流域水電工程‘把脈問診’。”華能瀾滄江公司科技研發中心大壩管理部主管徐小坤介紹。

如何把水電站“裝進”平臺？

第一步，要具備收集海量數據并加工的能力。日常工作中，大壩管理人員面臨的是來源復雜、格式不一的非結構化海量數據。“比如日常巡檢中人工上傳的圖片和文字描述具有主觀性，要將這些語言和信息進行標準化處理，‘翻譯’為可轉換數據。”徐小坤說。

在收集數據后，還需要構建大壩安全智能在線診斷與安全評價方法。“在多測點情況下，測點反映的數據會有矛盾。哪個更可信，哪個所占權重更大，這些數據又該如何處理？這些都是需要解決的問題。”徐小坤介紹。

經過多年攻關，華能瀾滄江公司科技研發中心團隊攻克了多測點數據矛盾處理與權重分配難題，建成國內首個流域級智能在線監控平臺，實現瀾滄江流域大壩的安全實時監控和趨勢預判。

目前，該成果已在瀾滄江流域小灣、糯扎渡等多座電站推廣應用，技術思路和主要研究成果得到國內同行廣泛借鑒。

“下一步，我們將繼續研發流域大壩數字孿生多尺度場景構建技術和大壩安全快速仿真反演技術，不斷優化平臺建設，讓其更適于流域水電站安全監控管理。”華能瀾滄江公司科技研發中心大壩管理部主任張鵬說。

這些為水電大壩安全鑄就的“數字基石”，是近年來華能瀾滄江公司持續推進科技創新平臺建設和科技人才培養的一個生動縮影。華能瀾滄江公司持續擔當加快建設新型能源體系、建設能源強國的央企使命，健全完善科技創新體制機制，以數字化、智能化技術為推動綠色低碳轉型、保障能源安全注入強勁動能。