中國儲能網(wǎng)訊：記者日前在水電行業(yè)多個相關論壇上了解到，數(shù)字大壩技術為推動水利水電科技進步發(fā)揮了重要作用，實現(xiàn)了對大壩建設過程的在線實時監(jiān)測和反饋控制，為大壩長期安全運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，新項目的建設直接推動了數(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運行管理進程為電子化、數(shù)字化、智慧化，目前而言，大壩智慧化建設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、水資源配置、水文預報等諸多領域取得重大成果，達到國際領先水平。水利科技進步對水利發(fā)展的貢獻率已經(jīng)達到53.5%。” 水利部部長鄂竟平在“創(chuàng)新高端論壇”致辭時表示。
而數(shù)字大壩技術直接推動了水利水電科技不斷進步。
據(jù)了解，數(shù)字大壩通過1P（PDA）、2G（GPS技術和GPRS技術）、3N（壩區(qū)無線擴頻網(wǎng)絡、移動GSM網(wǎng)絡、無線差分網(wǎng)絡），實現(xiàn)了全天候管理、實時在線管理、精細化管理、遠程管理?！叭缃?，我國已經(jīng)形成了五大關鍵數(shù)字大壩技術，即堆石壩填筑碾壓質量實時監(jiān)控技術、堆石壩壩料運輸過程的耦合監(jiān)控技術、大壩施工動態(tài)信息PDA實時采集技術、大壩施工進度實時仿真與控制技術、大壩工程動態(tài)信息的系統(tǒng)集成技術。”中國工程院院士、天津大學校長鐘登華在中國水利水電科學研究院組建60周年學術活動周期間表示。
上述數(shù)字大壩技術的應用，提高了我國高壩的建設效率，但不可否認的是，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?！辩姷侨A直言。
由于數(shù)字大壩的諸多欠缺，迫切需要數(shù)字大壩技術創(chuàng)新和升級，由此智慧化大壩應運而生。記者了解到，智慧大壩與數(shù)字大壩相比，在信息自主采集、智能重構分析、智能決策、集成可視化等方面均實現(xiàn)了跨越。
智慧化處摸索期
鐘登華認為，智慧化大壩是以數(shù)字大壩為基礎，以物聯(lián)網(wǎng)、智能技術、云計算平臺與大數(shù)據(jù)等新一代信息技術為基本手段，以全面感知、實時傳送和智能處理為基本運行方式，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行的深度融合，建立動態(tài)精細化的可感知、可分析、可控制的智能大壩建設與管理運行體系。“簡單來說，‘智慧大壩=數(shù)字大壩+物聯(lián)網(wǎng)+智能技術+云計算平臺+大數(shù)據(jù)分析’，從數(shù)字大壩到智慧大壩是從傳統(tǒng)控制到實時監(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為，信息化發(fā)展的下一代是智慧化，緊密從水電工程實際需求出發(fā)，產(chǎn)學研相結合，積極應用大數(shù)據(jù)、智能化、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)和云計算技術，通過不斷實踐提升，水電工程建設管理必將實現(xiàn)從傳統(tǒng)管理向信息化管理，進而向智慧化管理轉變。
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、中國水利水電科學研究院主辦的“現(xiàn)代水電國際論壇”上坦言，被譽為“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“數(shù)字智能型電站、信息化智慧型企業(yè)”的目標?！皩嵺`證明，智慧建造技術正是嚴格控制和提高實體工程質量的重要手段和技術保障，豐滿重建工程最關鍵的施工質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用智慧建壩技術。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應用，雅礱江公司和三峽集團正在流域數(shù)字化管理方面進行智慧化探索?！凹幢闳绱?，從全國范圍來看，智慧大壩技術還僅僅處于探索階段”。
縱觀我國壩工行業(yè)，新一代信息技術應用還處于起步階段，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。”中國大壩工程學會理事長矯勇不久前曾公開表示。
多項挑戰(zhàn)需解決
智慧大壩雖然整體在還在探索，但在水電建設的項目經(jīng)理眼中，智慧大壩建設已經(jīng)離不開智能碾壓技術等多項數(shù)字技術。因此，如何實現(xiàn)前沿技術與傳統(tǒng)筑壩工藝的完美結合是智慧化大壩發(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)，尤其是施工和運維階段開發(fā)的BIM軟件和系統(tǒng)?！敝袊鹬迚渭瘓F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、設計或施工獨立開展BIM應用都必然帶來數(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為，水電智慧化管理面臨工程建設管理、電力生產(chǎn)運行、自然環(huán)境交換等方面的挑戰(zhàn)?！翱梢哉f，我國智慧化技術還處在初步階段?！?
“除了我們水電建設數(shù)據(jù)采集難度大外，對大自然的認識也需提升。”陳云華說，“例如，自然環(huán)境交互方面，歐美與我國一樣，對氣象認識相差甚遠。我們一周的氣象預報準確率是70%-80%，三天的是90%，一天的能達到95%。但對大流域而言，年初就需要做預測，預算發(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”——出臺配套行業(yè)管理制度規(guī)范，通過比較詳細的制度規(guī)范將對大壩智慧化管理、長期發(fā)展具有重要引領作用。
