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)了對大壩建設(shè)過程的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測和反饋控制，為大壩長期安全運(yùn)行提供了分析與決策的平臺，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，多位業(yè)內(nèi)專家表示，我國智慧化大壩建設(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

“長期以來，水利科技工作緊密結(jié)合國情水情，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)到國際領(lǐng)先水平。水利科技進(jìn)步對水利發(fā)展的貢獻(xiàn)率已經(jīng)達(dá)到53.5%。”水利部部長鄂竟平在“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1p（pda）、2g（gps技術(shù)和gprs技術(shù)）、3n（壩區(qū)無線擴(kuò)頻網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)gsm網(wǎng)絡(luò)、無線差分網(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。“如今，我國已經(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)。”中國工程院院士、天津大學(xué)校長鐘登華在中國水利水電科學(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。“對多維態(tài)勢智能深度感知、對海量數(shù)據(jù)智能深度分析的能力不足，現(xiàn)場監(jiān)測、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，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，對大壩空間內(nèi)包括人類社會與水工建筑物在內(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。“簡單來說，‘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+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。

國網(wǎng)新源控股有限公司（以下簡稱“國網(wǎng)新源公司”）副總經(jīng)理路振剛在國際水電協(xié)會、中國水利水電科學(xué)研究院主辦的“現(xiàn)代水電國際論壇”上坦言，被譽(yù)為“中國水電之母”的豐滿水電站2008年全面重建工程之初只叫“可視化”，國網(wǎng)最初沒想把豐滿大壩打造成智慧大壩。經(jīng)過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)。“實(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。”

公開信息顯示，目前，我國糯扎渡、溪洛渡、豐滿水電站等水電工程上已開始運(yùn)用智慧建壩技術(shù)。國網(wǎng)新源公司未來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。“即便如此，從全國范圍來看，智慧大壩技術(shù)還僅僅處于探索階段”。

縱觀我國壩工行業(yè)，新一代信息技術(shù)應(yīng)用還處于起步階段，絕大多數(shù)中小水庫缺少監(jiān)測數(shù)據(jù)。“全國仍有9.8萬多座水庫大壩全面感知能力明顯不足。”中國大壩工程學(xué)會理事長矯勇不久前曾公開表示。

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。“目前我國水電行業(yè)還沒有專門針對水電行業(yè)，尤其是施工和運(yùn)維階段開發(fā)的bim軟件和系統(tǒng)。”中國葛洲壩集團(tuán)國際工程有限公司副總經(jīng)理劉懷亮10月19日在“現(xiàn)代國際水電論壇”上表示：“由于水電行業(yè)的特殊性，無論業(yè)主、設(shè)計(jì)或施工獨(dú)立開展bim應(yīng)用都必然帶來數(shù)據(jù)隔閡，造成bim產(chǎn)業(yè)鏈割裂問題。”

雅礱江流域水電開發(fā)有限公司董事長陳云華則認(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)。“可以說，我國智慧化技術(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，對大自然的認(rèn)識也需提升。”陳云華說，“例如，自然環(huán)境交互方面，歐美與我國一樣，對氣象認(rèn)識相差甚遠(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%。但對大流域而言，年初就需要做預(yù)測，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)”——出臺配套行業(yè)管理制度規(guī)范，通過比較詳細(xì)的制度規(guī)范將對大壩智慧化管理、長期發(fā)展具有重要引領(lǐng)作用。

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