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大唐亭子口公司 水利枢纽智能巡检技术支撑水电工程智能巡检更智慧

北极星输配电网  来源:北极星电力网    2020/9/17 17:30:13  我要投稿  

北极星输配电网讯:随着以互联网、大数据、人工智能等为代表的现代信息技术日新月异,新一轮科技革命和产业变革蓬勃推进,科技得快速发展,对经济发展、社会进步等各方面产生重大而深远影响,也带给中国电力工业难得的历史机遇。

作为中国中西部最具规模和影响力的电力行业盛会,第十八届四川国际电力产业博览会在成都世纪城新国际会展中心开幕。本届四川国际电力产业博览会以“数字驱动 智能互联 电亮中国”为主题,展示面积12000平方米,国内外100多家企业亮相展会,集中展示在特高压与智能电网、电力物联网、输配电和变电设备、建筑电气及机电装置、新能源发电和分布式能源、电力电工智能装备、智能巡检无人机机器人等领域的新产品、新设备、新技术。

大唐亭子口公司受邀参加此次盛会。大唐亭子口公司表示希望通过本次参展,和多家业内企业进行广泛交流,加深与企业之间业务领域、技术实力等方面的互动,提升公司行业区域知名度,建立互利互信合作的良好氛围,为公司今后进一步发展以及行业内企业进行优势互补和资源整合,为实现企业跨越式发展,创造有利条件。

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嘉陵江亭子口水利枢纽工程是嘉陵江干流唯一的控制性骨干工程,同时也是以防洪、灌溉及城乡供水、发电为主,兼顾航运,并具有拦沙减淤等效益的综合利用工程。肩负着嘉陵江上游防洪的重任,是四川省“再造一个都江堰灌区”宏伟战略的关键工程之一。

水库、大坝的安全,不仅直接影响着防汛工作的发挥,更关系到下游人民的生命财产安全,乃至社会稳定。但是由于水库巡查的周期长、影响大以及监管难度大等原因,导致水库安全巡检存在诸多问题,加上汛期水流含沙量高、 粒径粗、水流流态复杂,泄洪消能建筑物在运行期间极易遭受破坏,因此对结构安全监测新技术应用有着极为迫切的需求。近年来,国内外出现多次泄洪消能建筑物损伤导致的灾害性案例,泄洪消能结构损伤检测与安全评价已成为枢纽运行管控亟待解决的关键技术难题泄洪消能建筑物长年运行会出现磨蚀、露筋等损伤,如不加以防范会重大破坏,极大影响防洪安全、电力生产。

坝体和地面设施是最好检查的,传统的人工巡检轻松就可以胜任。但这些巡检方法,在检查坝基、各类泄洪输入设施及闸门的时候就捉襟见肘。因为这些地方是在水下,如果要巡检,首先必须停止工作才能进行检修,影响太大,这也是很多巡检周期动辄以年为单位的原因。针对泄水效能建筑物水下结构缺陷巡检难点,由大唐亭子口公司与清华大学四川能源互联网研究院联合研发设计一套由“一体化水下地形探查+水下机器人精细检测+结构健康状态量化评估”的智能检测与安全评估解决方案,为他们带来了实现高质量发展的新动能。

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在亭子口水利枢纽工程数百米长的大坝上,一侧是“高峡出平湖”的美景,一侧是泄洪口徐徐的水流。对于水电项目而言,消力池等关键泄洪建筑物水下部分的检测,通常采用人工潜水进行。水工建筑物结构复杂,水下流态复杂多变,潜水作业安全风险高,对水下作业人员易造成伤害,从检测质量上来讲无法做到对结构存在缺陷和隐患及时检查,严重制约了水工建筑物安全风险防范。同时,在消力池清淤工作中,一般通过在尾坎下游打围堰抽干消力池中的水,并将消力池护坦表面淤积物清理干净,施工工期长、难度大、成本高。

嘉陵江亭子口水利枢纽智能巡检,采用水面船平台集成三围声呐、多波束、侧扫声呐等水下声学探测技术,实现高效、全覆盖的水下地形探查。应用水下智能机器人系统进行泄洪消能结构巡检,实现水下磨蚀、露筋、止水破坏等典型缺陷的准确定位与测量。结合巡检数据、监测数据、水动力模拟数据等多源数据融合方法,分析典型缺陷特征及分布规律,形成巡检分析报告。

水下结构缺陷智能监测与安全评估解决方案可优先代替排水巡检,克服传统人工潜水和常规ROV巡检适应性差、精度低等不足。基于独有的“清淤-置换” 水利枢纽结构安全巡检可视化主动检测技术,可再低能见度、浑浊、沉积附着等复杂水下环境中实施监测作业,安全、高效、精准的掌握消力池混凝土的缺陷状态和健康状况。采用智能化巡检手段,对坝面及消力池泄水建筑物不可达作业面的结构缺陷实现量化、全面、精准的检测,以构建监测检测集成融合的结构安全评估手段,检测结果将作为评价大坝安全性态和补强加固处理的重要依据,相对水下潜水员减少了大量的人力物力投入,在提高了巡检安全性和全面覆盖性的同时,为企业节省约2060万元的检修费用,每年可产生直接经济效益515万元,对提高大坝安全运行水平和提升电站运营能力等具有重要意义。

大坝表面缺陷巡检、消力池等水工建筑物水下部分结构缺陷检测,是评估水利枢纽安全性态的关键。精准、全面的巡检有利于管理人员及时发现和消除隐患,为了加强水库电站设备设施的安全保障及巡检力度,迫切需要突破结构损伤、缺陷识别理论与方法,解决泄洪消能建筑物巡检评价难题势在必行!

目前人工目视巡查和判别占80%以上,存在“低效高危、弱定量化”等问题,“机器替人”采用智能化巡检手段,实现量化、全面、精准的结构损伤智能巡检与安全评价,犹如给水库巡检员在原来人工巡检的基础上配备了一把智能化的锐器,成为运行期间高坝枢纽安全管控的必然需求。针对坝面结构巡检难题,嘉陵江亭子口水利水电采用系留无人机巡检系统,搭载高清云台相机、GPS定位模块,用于坝面巡检作业面的检测,对坝面进行混凝土表面缺陷、裂缝、损伤、脱落及冲蚀的巡检,可以满足混凝土缺陷高精度的巡检作业要求的同时减少了大量的人力、物力、财力,提高了巡检过程的安全性和巡检内容的全面覆盖性,经过近2年时间的前期研发、样机测试、现场实测,为水库的安全保障增添了一份屏障。

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到目前为止坝面无人机巡检面积达到9.36万㎡,相比传统搭脚手架检查,减少了大量的人力物力投入,在提高了巡检安全性的同时还缩短了工期,为企业节省约1800万元的检修费用,每年可产生直接经济效益约为450万元,对于提高大坝安全运行水平和提升电站运营能力等具有重要意义。

面对着日益增加的用电需求,我们有必要加强对水利枢纽智能巡检改造,为亭子口电站智慧管理体系提供有力支撑,只有这样才能保证水电厂的正常运行,进而促进水电厂的健康发展。嘉陵江亭子口开工建设、投产运营十年,累计获得授权专利25件,科技成果获全国设备管理创新成果一、二等奖。拥有丰富的水电工程建设管理经验,大唐亭子口公司下一个十年又将交出了一份怎样亮眼的成绩单?

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