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【青話高質(zhì)量 建言十四五】㉕關(guān)于推動水工專業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的思考

大唐水電科學技術(shù)研究院發(fā)布時間:2021-07-31 09:43:56

  【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(zhì)量發(fā)展建言獻策,充分調(diào)動團員青年參與企業(yè)管理、關(guān)心企業(yè)發(fā)展的積極性,營造人人愛企業(yè)、人人為企業(yè)的濃厚氛圍,為集團公司二次創(chuàng)業(yè)、做強做優(yōu)匯聚青春智慧,集團公司團委組織開展了“青話高質(zhì)量,建言十四五”征集活動。截至目前,全系統(tǒng)共征集論文704篇、金點子建議1735個。經(jīng)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(xù)刊發(fā)部分征文建議。

  2021年是中國共產(chǎn)黨百年華誕,兩個“百年目標”在此交匯,兩個“五年規(guī)劃”在此交接,同時也是我們集團公司立足新發(fā)展階段,貫徹新發(fā)展理念,融入新發(fā)展格局,落實能源安全新戰(zhàn)略,開啟二次創(chuàng)業(yè)新征程、實現(xiàn)“十四五”新發(fā)展的關(guān)鍵之年。作為科研院水工專業(yè)技術(shù)人員,自身專業(yè)如何緊盯科技前沿、能源技術(shù)前沿,面向集團公司內(nèi)部需求,面向科學研究院發(fā)展,引發(fā)看我的深入思考。水工水文專業(yè)要立足于科研院和水電院高質(zhì)量發(fā)展方案,結(jié)合自身專業(yè)特色,可以打造服務集團公司系統(tǒng)企業(yè)的水工、水能水文專業(yè)技術(shù)保障中心和技術(shù)咨詢中心,以下是我在水工水文專業(yè)面向科技和高質(zhì)量發(fā)展方面的一些思考。

一、加強專業(yè)信息化建設

  (一)建設集團公司水電站大壩監(jiān)測信息系統(tǒng)(技術(shù)監(jiān)督監(jiān)控中心)

  從技術(shù)監(jiān)控角度而言,由于各水電站的規(guī)模體量、結(jié)構(gòu)型式、調(diào)度運行等都千差萬別,因此大壩所涉及的目標數(shù)量多、專業(yè)范圍廣、業(yè)務類型復雜。為提升技術(shù)監(jiān)控效能,需要建設集團公司水工技術(shù)監(jiān)控中心,基于此平臺組織協(xié)調(diào)和參與各運行單位的水工技術(shù)監(jiān)督、技術(shù)監(jiān)控工作。通過對大壩監(jiān)測測點信息、數(shù)據(jù)報送等業(yè)務工作的信息化管理,形成日常監(jiān)控的有效機制,實現(xiàn)集團公司水工設施全天候技術(shù)監(jiān)督的目標,促進集團公司水電安全、健康發(fā)展。

  (二)建設集團公司水情測報及水庫調(diào)度信息系統(tǒng)

  利用集控平臺,促進電調(diào)、水調(diào)信息高度共享和業(yè)務深度融合,解決優(yōu)化發(fā)電和增發(fā)電量問題。集控中心涵蓋了水雨情監(jiān)測、流域水文預測預報、水庫防洪調(diào)度、梯級優(yōu)化發(fā)電調(diào)度等內(nèi)容。同時加強與防汛、水文、氣象部門及上下游電站的業(yè)務聯(lián)系,加強集控水調(diào)自動化系統(tǒng)和廠站水情自動測報系統(tǒng)運行維護,滾動開展長、中、短期期水情監(jiān)視和來水預報,積極開展水情會商,做好極端天氣監(jiān)測,及時掌握重大水雨情信息,全面提高水情監(jiān)測預報質(zhì)量,做好棄水預警。優(yōu)化汛前調(diào)度計劃,確保實現(xiàn)騰庫目標。做好水、電調(diào)及上、下游的“兩協(xié)調(diào)”,充分發(fā)揮梯級水庫聯(lián)合調(diào)度作用,積極采取攔蓄、錯峰與反調(diào)節(jié)、主要廠站汛限水位動態(tài)控制優(yōu)化等措施,滾動調(diào)整實施方案,嚴控棄水,促進洪水資源優(yōu)化利用。

二、推進水工、水文專業(yè)智能化發(fā)展

 (一)研究大壩健康診斷及預警系統(tǒng)

  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?lián)p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(xiàn)代計算機科學、網(wǎng)絡技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、人工智能等各學科理論,研制大壩健康診斷及其預警系統(tǒng),將大壩健康綜合診斷結(jié)果及時反饋給大壩安全管理的決策人員,確保在發(fā)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(huán)境的安全程度,并使大壩能夠充分發(fā)揮工程效益具有重要意義。

  (二)研究人工智能算法應用于大壩安全監(jiān)測

  常見的大壩安全監(jiān)測數(shù)學模型主要有統(tǒng)計模型、確定性模型和混合模型三類,由于統(tǒng)計模型、確定性模型和混合模型都是把效應量看成是相關(guān)環(huán)境量函數(shù)的線性組合,而實際上大壩監(jiān)測的效應量應該是相關(guān)環(huán)境量函數(shù)的非線性組合,所以傳統(tǒng)的大壩安全監(jiān)測數(shù)學模型并不能完全反映效應量與環(huán)境量之間的這種非線性關(guān)系。人工智能算法具有超強的函數(shù)逼近能力,對任何形式的連續(xù)函數(shù)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(jiān)測效應量與相關(guān)環(huán)境量的復雜函數(shù)關(guān)系。

三、探索水電站大壩數(shù)字化需求

  (一)水電站BIM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(shù)字化集成,BIM技術(shù)是指基于BIM數(shù)字化承載和可視化表達等的成套技術(shù),智慧水電需要數(shù)據(jù)支撐,BIM作為水利工程的數(shù)字化表達,可以成為構(gòu)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(guī)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(zhuǎn)變,降低溝通成本,輔助科學決策;(3)施工階段實現(xiàn)項目成本的精細化管理和動態(tài)管理,規(guī)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(jié)能減排措施。

  (二)AR/VR技術(shù)

  主要內(nèi)容是進行電廠廠房的沉浸式3D虛擬環(huán)境開發(fā),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(xiàn)實環(huán)境,可以實現(xiàn)廠內(nèi)虛擬漫游、虛擬巡視、虛擬操作、仿真培訓等功能。建立三維數(shù)字化仿真動態(tài)設備(儀表)模型、事故故障模型,并開發(fā)三維模型的動態(tài)接口,在靜態(tài)模型上展現(xiàn)動態(tài)運行效果;建立廠房主體結(jié)構(gòu)物、內(nèi)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(xiàn)淹沒水位和淹沒過程展示,并根據(jù)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(yè)技術(shù)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(xié)同、數(shù)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(shù)研究院水工專責,助理工程師,2018年7月參加工作。

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