“2019/2/28 8:40:03 7#-005，入倉溫度16.3℃，澆筑溫度17.4℃，倉面氣溫21.7℃”——近日，白鶴灘水電站大壩施工管理人員手機(jī)里收到了這樣一條“暗號”。“這是大壩智能建造信息管理平臺的信息播報(bào)，實(shí)時(shí)推送現(xiàn)場施工各種動(dòng)態(tài)，幫助我們及時(shí)掌握現(xiàn)場情況。”
“智能”是白鶴灘水電站大壩的一大亮點(diǎn)。智能建造體系覆蓋了大壩工程建設(shè)和運(yùn)行全過程，可以實(shí)現(xiàn)工程全生命周期狀態(tài)的“全面感知、真實(shí)分析、實(shí)時(shí)控制”，為建成無縫大壩及保障大壩長期安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了創(chuàng)新解決方案。
三峽集團(tuán)早在溪洛渡水電站建設(shè)階段就聯(lián)合國內(nèi)頂尖科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行智能建造技術(shù)的研究和運(yùn)用，有效提高了大壩建設(shè)管理水平。白鶴灘水電站大壩屬于特高級拱壩，多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)居世界第一，工程建設(shè)的技術(shù)難度居同類工程之首，對工程建設(shè)提出了新的挑戰(zhàn)。三峽集團(tuán)針對白鶴灘水電站復(fù)雜的環(huán)境條件和極高的質(zhì)量要求，深入研究大壩混凝土施工及溫控全過程智能控制、多維多要素耦合進(jìn)度仿真、全生命周期工作性態(tài)仿真等內(nèi)容，將智能大壩帶入了2.0時(shí)代。
冷暖自知 大壩的智慧源于“神經(jīng)系統(tǒng)”
眾所周知，人類對外界的感知源于復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)，白鶴灘水電站大壩同樣擁有一套用于感知、分析周邊及內(nèi)部環(huán)境的“神經(jīng)系統(tǒng)”，并能根據(jù)采集到的信息協(xié)同“器官”做出調(diào)整，這就是智能大壩的聰明之處。
“白鶴灘水電站大壩規(guī)模巨大，壩基地質(zhì)條件復(fù)雜，壩體結(jié)構(gòu)不對稱，再加上頻繁的干熱、大風(fēng)天氣，溫控難度極大。運(yùn)用智能溫控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全過程的智能化、精細(xì)化溫度控制，有效避免了溫度裂縫的產(chǎn)生。”三峽集團(tuán)白鶴灘工程建設(shè)部大壩項(xiàng)目部負(fù)責(zé)人告訴記者。
目前，大壩里已經(jīng)埋設(shè)了數(shù)千支監(jiān)測儀器，它們就像遍布大壩全身的神經(jīng)末梢，用于感知?dú)鉁亍L(fēng)速、入倉溫度、澆筑溫度等信息，并將信息反饋給大壩的“神經(jīng)中樞”——智能建造信息管理平臺，“神經(jīng)中樞”會將收集到的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析判斷，并將分析結(jié)果實(shí)時(shí)推送給現(xiàn)場管理人員，以便管理人員及時(shí)掌握現(xiàn)場情況、采取適當(dāng)措施，一些比較成熟的系統(tǒng)甚至可以做到系統(tǒng)智能控制、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，保證任何細(xì)小的異常情況都在第一時(shí)間得到妥善處理。“白鶴灘水電站大壩在世界上是首次全壩采用低熱水泥混凝土進(jìn)行澆筑，智能大壩相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用，我們能很方便地全過程掌握大壩混凝土生產(chǎn)、澆筑溫控狀態(tài)，保證工程質(zhì)量。”大壩項(xiàng)目部負(fù)責(zé)人說。
拿智能通水系統(tǒng)來舉例，布置在大壩上的溫度和流量傳感器能實(shí)時(shí)監(jiān)測壩體溫度、冷卻通水水溫及流量等與混凝土溫控相關(guān)的數(shù)據(jù)，智能大壩服務(wù)器收集到數(shù)據(jù)后，根據(jù)溫控要求計(jì)算通水參數(shù)，并按照計(jì)算結(jié)果實(shí)時(shí)調(diào)整一體式流溫伺服閥，從而實(shí)現(xiàn)冷卻通水的實(shí)時(shí)精確調(diào)節(jié)。整個(gè)過程耗時(shí)短、控制精度高，管理人員只需要監(jiān)控系統(tǒng)、處理異常情況，大大減少了勞動(dòng)量，提高了工作效率。除了智能通水系統(tǒng)之外，大壩還配有智能噴霧機(jī)，將監(jiān)測數(shù)據(jù)、理論模型和噴霧機(jī)有機(jī)結(jié)合，實(shí)時(shí)采集倉面小氣候數(shù)據(jù)，同樣自動(dòng)傳輸至智能建造信息管理平臺，根據(jù)理論模型計(jì)算維持穩(wěn)定倉面溫度所需噴霧量，動(dòng)態(tài)調(diào)整噴霧機(jī)參數(shù)。
混凝土“一條龍”監(jiān)控——大壩健康成長的智慧之道
混凝土澆筑質(zhì)量直接關(guān)系到大壩健康成長，白鶴灘水電站大壩如此聰明，當(dāng)然有屬于自己的健康成長之道——“智能大壩已經(jīng)實(shí)現(xiàn)混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸、澆筑全過程監(jiān)控，并對施工進(jìn)度、質(zhì)量進(jìn)行可視化分析。”
通過手機(jī)或其他終端進(jìn)入智能大壩管理程序中混凝土澆筑模塊，便能看到24小時(shí)之內(nèi)每小時(shí)混凝土生產(chǎn)方量，還能查看位于不同地點(diǎn)拌合樓的運(yùn)行情況，十分方便。
在大壩澆筑中扮演重要角色的纜機(jī)系統(tǒng)也被納入了智能大壩監(jiān)控范圍之內(nèi)。智能大壩中的纜機(jī)調(diào)度程序能實(shí)時(shí)采集纜機(jī)運(yùn)行情況，并進(jìn)行纜機(jī)調(diào)度方案維護(hù)及布置參數(shù)分析，施工人員同樣可以通過智能建造信息管理平臺及時(shí)掌握纜機(jī)運(yùn)行效率。
混凝土振搗階段同樣能得到智能大壩的幫助。平倉、振搗設(shè)備上都安裝有感應(yīng)裝置，對設(shè)備的每一個(gè)施工動(dòng)作進(jìn)行記錄和分析，并與標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝進(jìn)行對比，并實(shí)時(shí)反饋現(xiàn)場質(zhì)量管理人員和設(shè)備操作人員，保證施工過程規(guī)范。
澆筑完成后，還會繼續(xù)監(jiān)測混凝土的性能發(fā)展情況，綜合分析澆筑質(zhì)量。“智能大壩為大壩澆筑提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，為現(xiàn)場管理帶來便利的同時(shí)，也確保了工程質(zhì)量。”現(xiàn)場管理人員說。
