【前言】“十三五”圓滿收官,“十四五”揚帆啟航。為了鼓勵廣大團員青年為“十四五”高質量發展建言獻策,充分調動團員青年參與企業管理、關心企業發展的積極性,營造人人愛企業、人人為企業的濃厚氛圍,為集團公司二次創業、做強做優匯聚青春智慧,集團公司團委組織開展了“青話高質量,建言十四五”征集活動。截至目前,全系統共征集論文704篇、金點子建議1735個。經過層層審核篩選,共推薦論文178篇、“金點子”建議481個參加終評。即日起,本欄目將陸續刊發部分征文建議。
2021年是中國共產黨百年華誕,兩個“百年目標”在此交匯,兩個“五年規劃”在此交接,同時也是我們集團公司立足新發展階段,貫徹新發展理念,融入新發展格局,落實能源安全新戰略,開啟二次創業新征程、實現“十四五”新發展的關鍵之年。作為科研院水工專業技術人員,自身專業如何緊盯科技前沿、能源技術前沿,面向集團公司內部需求,面向科學研究院發展,引發看我的深入思考。水工水文專業要立足于科研院和水電院高質量發展方案,結合自身專業特色,可以打造服務集團公司系統企業的水工、水能水文專業技術保障中心和技術咨詢中心,以下是我在水工水文專業面向科技和高質量發展方面的一些思考。
一、加強專業信息化建設
?。ㄒ唬┙ㄔO集團公司水電站大壩監測信息系統(技術監督監控中心)
從技術監控角度而言,由于各水電站的規模體量、結構型式、調度運行等都千差萬別,因此大壩所涉及的目標數量多、專業范圍廣、業務類型復雜。為提升技術監控效能,需要建設集團公司水工技術監控中心,基于此平臺組織協調和參與各運行單位的水工技術監督、技術監控工作。通過對大壩監測測點信息、數據報送等業務工作的信息化管理,形成日常監控的有效機制,實現集團公司水工設施全天候技術監督的目標,促進集團公司水電安全、健康發展。
?。ǘ┙ㄔO集團公司水情測報及水庫調度信息系統
利用集控平臺,促進電調、水調信息高度共享和業務深度融合,解決優化發電和增發電量問題。集控中心涵蓋了水雨情監測、流域水文預測預報、水庫防洪調度、梯級優化發電調度等內容。同時加強與防汛、水文、氣象部門及上下游電站的業務聯系,加強集控水調自動化系統和廠站水情自動測報系統運行維護,滾動開展長、中、短期期水情監視和來水預報,積極開展水情會商,做好極端天氣監測,及時掌握重大水雨情信息,全面提高水情監測預報質量,做好棄水預警。優化汛前調度計劃,確保實現騰庫目標。做好水、電調及上、下游的“兩協調”,充分發揮梯級水庫聯合調度作用,積極采取攔蓄、錯峰與反調節、主要廠站汛限水位動態控制優化等措施,滾動調整實施方案,嚴控棄水,促進洪水資源優化利用。
二、推進水工、水文專業智能化發展
?。ㄒ唬┭芯看髩谓】翟\斷及預警系統
大壩安全是可控制的,只要建立合理的預警機制并制定有效的應急預案,大壩失事帶來的災害是有可能避免的,至少是可以減輕失事損失。為加強大壩安全健康診斷,提高大壩安全性,適應中小水電站“無人值班少人值守”的要求的同時,充分運用現代計算機科學、網絡技術、數據庫技術、人工智能等各學科理論,研制大壩健康診斷及其預警系統,將大壩健康綜合診斷結果及時反饋給大壩安全管理的決策人員,確保在發生災害性事故之前,及時預警并采取有效的補救措施,將災害損失降到最低,這對于大大提高大壩及其下游社會和環境的安全程度,并使大壩能夠充分發揮工程效益具有重要意義。
?。ǘ┭芯咳斯ぶ悄芩惴☉糜诖髩伟踩O測
常見的大壩安全監測數學模型主要有統計模型、確定性模型和混合模型三類,由于統計模型、確定性模型和混合模型都是把效應量看成是相關環境量函數的線性組合,而實際上大壩監測的效應量應該是相關環境量函數的非線性組合,所以傳統的大壩安全監測數學模型并不能完全反映效應量與環境量之間的這種非線性關系。人工智能算法具有超強的函數逼近能力,對任何形式的連續函數有很好的擬合效果,因此可以利用人工智能來模擬大壩安全監測效應量與相關環境量的復雜函數關系。
三、探索水電站大壩數字化需求
?。ㄒ唬┧娬綛IM應用探索
BIM是指建設工程的物理特征和功能特性等信息的數字化集成,BIM技術是指基于BIM數字化承載和可視化表達等的成套技術,智慧水電需要數據支撐,BIM作為水利工程的數字化表達,可以成為構建智慧水電的重要組成部分。
BIM應用的價值可以貫穿于工程的全生命周期:(1)規劃階段可以建立可視化的溝通平臺,提高論證的科學性及嚴謹性;(2)設計階段能夠提高設計的表達能力,促進粗獷式設計向精細化設計轉變,降低溝通成本,輔助科學決策;(3)施工階段實現項目成本的精細化管理和動態管理,規避施工風險,提高施工效率,降低施工成本;(4)運行管理階段降低運維成本間,提供應急管理和節能減排措施。
?。ǘ〢R/VR技術
主要內容是進行電廠廠房的沉浸式3D虛擬環境開發,并采用投影儀、樹脂硬幕、VR眼鏡、人體動作捕捉等設備搭建虛擬現實環境,可以實現廠內虛擬漫游、虛擬巡視、虛擬操作、仿真培訓等功能。建立三維數字化仿真動態設備(儀表)模型、事故故障模型,并開發三維模型的動態接口,在靜態模型上展現動態運行效果;建立廠房主體結構物、內部各層機電設備等真實形象的三維模型,可以用于水淹廠房事故模擬,實現淹沒水位和淹沒過程展示,并根據不同水位進行著色處理,以顯示出廠房水淹事故隱患點,供電廠進行應急指揮決策及會商。
征途漫漫,唯有奮斗!作為科研院水工專業技術人員,鄒董事長的系列講話,對于我們來說不僅是愿景,更是指向,將指引我們勇挑重擔、進取踐行,爭取在打造“綠色低碳、多能互補、高效協同、數字智慧”的世界一流能源供應商的壯麗進程中貢獻自己的智慧和力量!
【作者簡介】
趙斌,男,28歲,碩士研究生,大唐水電科學技術研究院水工專責,助理工程師,2018年7月參加工作。
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