“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,實時推送現場施工各種動態,幫助我們及時掌握現場情況。”
“智能”是白鶴灘水電站大壩的一大亮點。智能建造體系覆蓋了大壩工程建設和運行全過程,可以實現工程全生命周期狀態的“全面感知、真實分析、實時控制”,為建成無縫大壩及保障大壩長期安全穩定運行提供了創新解決方案。
三峽集團早在溪洛渡水電站建設階段就聯合國內頂尖科研機構進行智能建造技術的研究和運用,有效提高了大壩建設管理水平。白鶴灘水電站大壩屬于特高級拱壩,多項技術指標居世界第一,工程建設的技術難度居同類工程之首,對工程建設提出了新的挑戰。三峽集團針對白鶴灘水電站復雜的環境條件和極高的質量要求,深入研究大壩混凝土施工及溫控全過程智能控制、多維多要素耦合進度仿真、全生命周期工作性態仿真等內容,將智能大壩帶入了2.0時代。
冷暖自知 大壩的智慧源于“神經系統”
眾所周知,人類對外界的感知源于復雜的神經系統,白鶴灘水電站大壩同樣擁有一套用于感知、分析周邊及內部環境的“神經系統”,并能根據采集到的信息協同“器官”做出調整,這就是智能大壩的聰明之處。
“白鶴灘水電站大壩規模巨大,壩基地質條件復雜,壩體結構不對稱,再加上頻繁的干熱、大風天氣,溫控難度極大。運用智能溫控系統,實現了全過程的智能化、精細化溫度控制,有效避免了溫度裂縫的產生。”三峽集團白鶴灘工程建設部大壩項目部負責人告訴記者。
目前,大壩里已經埋設了數千支監測儀器,它們就像遍布大壩全身的神經末梢,用于感知氣溫、風速、入倉溫度、澆筑溫度等信息,并將信息反饋給大壩的“神經中樞”——智能建造信息管理平臺,“神經中樞”會將收集到的參數進行實時分析判斷,并將分析結果實時推送給現場管理人員,以便管理人員及時掌握現場情況、采取適當措施,一些比較成熟的系統甚至可以做到系統智能控制、實時調節,保證任何細小的異常情況都在第一時間得到妥善處理。“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行澆筑,智能大壩相關技術的運用,我們能很方便地全過程掌握大壩混凝土生產、澆筑溫控狀態,保證工程質量。”大壩項目部負責人說。
拿智能通水系統來舉例,布置在大壩上的溫度和流量傳感器能實時監測壩體溫度、冷卻通水水溫及流量等與混凝土溫控相關的數據,智能大壩服務器收集到數據后,根據溫控要求計算通水參數,并按照計算結果實時調整一體式流溫伺服閥,從而實現冷卻通水的實時精確調節。整個過程耗時短、控制精度高,管理人員只需要監控系統、處理異常情況,大大減少了勞動量,提高了工作效率。除了智能通水系統之外,大壩還配有智能噴霧機,將監測數據、理論模型和噴霧機有機結合,實時采集倉面小氣候數據,同樣自動傳輸至智能建造信息管理平臺,根據理論模型計算維持穩定倉面溫度所需噴霧量,動態調整噴霧機參數。
混凝土“一條龍”監控——大壩健康成長的智慧之道
混凝土澆筑質量直接關系到大壩健康成長,白鶴灘水電站大壩如此聰明,當然有屬于自己的健康成長之道——“智能大壩已經實現混凝土生產、運輸、澆筑全過程監控,并對施工進度、質量進行可視化分析。”
通過手機或其他終端進入智能大壩管理程序中混凝土澆筑模塊,便能看到24小時之內每小時混凝土生產方量,還能查看位于不同地點拌合樓的運行情況,十分方便。
在大壩澆筑中扮演重要角色的纜機系統也被納入了智能大壩監控范圍之內。智能大壩中的纜機調度程序能實時采集纜機運行情況,并進行纜機調度方案維護及布置參數分析,施工人員同樣可以通過智能建造信息管理平臺及時掌握纜機運行效率。
混凝土振搗階段同樣能得到智能大壩的幫助。平倉、振搗設備上都安裝有感應裝置,對設備的每一個施工動作進行記錄和分析,并與標準化施工工藝進行對比,并實時反饋現場質量管理人員和設備操作人員,保證施工過程規范。
澆筑完成后,還會繼續監測混凝土的性能發展情況,綜合分析澆筑質量。“智能大壩為大壩澆筑提供了科學的數據分析,為現場管理帶來便利的同時,也確保了工程質量。”現場管理人員說。