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    【行走白鶴灘】給世界拱壩一雙“慧眼”

    成都院發布時間:2021-01-18 10:28:26  作者:曾玉玨 邱 云

    形成于億萬年前的長江,從世界屋脊出發,沿青藏高原一躍而下,在攀西和云貴高原上切割出一條數千里的峽谷。

    在狹長而險峻的金沙江段,289米高的白鶴灘水電站雙曲拱壩巍然屹立,俯視著波濤洶涌的江水。壩頂倉面閃動橙色身影,在正午的陽光下格外顯眼。

    一群工程師捧著筆記本電腦,精細調整傳感器角度,驗證采集的數據、計算設計參數……

    “你們這群高材生挺扛曬哦,跟咱們一個顏色咯”“你們弄的啥哦,看不懂,很高級呢”,皮膚黝黑的工人打趣著教他們使用新儀器的設計工程師。

    工人說起的“高級貨”,正是白鶴灘大壩智能建造的核心——大壩施工進度仿真系統與大壩混凝土施工全過程智能控制系統的監測采集設備和客戶端。

    300米級拱壩是白鶴灘響亮的名片,多項技術指標居世界第一,工程建設難度也居同類工程之首。大壩為超高薄壁拱壩,工程地質條件復雜,如何有效解決高拱壩施工建設的諸多難題,擺在建設者面前。

    為應對工程建設管控的新挑戰,中國電建成都院承擔了這一解決方案,組織技術專家、IT精英和青年骨干,成立白鶴灘智能建造項目部,深入研究大壩混凝土智能仿真及混凝土壩智能監控內容,助力智能大壩進入新階段。

    在傳統工程施工中,為解決過程的精準管控,施工仿真技術應運而生。中國電建是這方面的奠基者和創新引領者,從三峽大壩開始,到后來的溪洛渡、烏東德,不斷嘗試用最新的技術破解新難題。白鶴灘工程規模巨大,混凝土澆筑過程管理難度,放眼世界也是數一數二的,過去的施工仿真已無法適應新需要。

    王飛博士擔綱技術負責人。為了使超大體量混凝土澆筑進度仿真更貼近工程實際,他一頭扎進工地現場,從方案設計到采集一線需求、分析邊界特性,一遍又一遍進行仿真系統測試。

    多少個深夜,人們已經進入夢鄉,王飛辦公室的燈依然亮著。他根據工程特性設計,思考能夠滿足雙標段同時施工、雙纜機同時運行、二三維聯動的施工進度仿真系統。研發出能代表當今最先進的仿真系統,這是王飛最樸素的想法。

    以王飛為代表,成都院數字工程團隊集思廣益、緊密聯動,他們不斷篩選技術路,反復演算優化,最終造就了集“建模-編譯-計算-分析-出圖”為一體的施工進度仿真系統。

    這套仿真系統實現了大壩多要素、多維耦合仿真分析,模擬出混凝土的澆筑場景,可以及時發現問題,提出澆筑進度建議,對優化大壩澆筑施工程序、提高纜機等關鍵資源的利用效率發揮了重要作用,為實現大壩澆筑整體均衡上升、滿足各階段度汛及蓄水目標奠定基礎。

    遠眺白鶴灘,巍巍拱壩橫貫金沙江,“壩”氣十足。2019年,白鶴灘大壩澆筑270余萬立方,創下世界紀錄,也見證了數字工程智能建造跨進2.0時代。

    同時,在白鶴灘日漸生長的大壩和日趨成型的工區里,閃爍著一雙雙“慧眼”,實時監控拌和樓、運輸車、纜機、平倉機、振搗機等施工設備運轉。

    監控設備的位置信息是數據采集準確的首要保障。峽谷里,五六月份驕陽似火,溫度40多度。項目經理鐘桂良博士帶領一幫青年人,頭頂毒日,汗如雨下,口干舌燥,皮膚被強烈的紫外線灼傷,掛在脖子上的毛巾濕了干,干了又濕。他們不斷調試設備定位精度、驗證數據,只為最大程度保證設備定位的高精度。

    通過對運輸各環節、平倉振搗施工工藝的數據采集,綜合物聯網、復雜環境融合定位、大數據挖掘等前沿技術,團隊創新研發出大壩混凝土施工全過程高效智能管控平臺,對大壩2000余倉混凝土澆筑進行一條龍智能化監控與實時預警反饋,確保大壩澆筑效率、質量、安全“多合一”過程管控,助力白鶴灘“安全、高效、精品”工程目標的實現。

    數月的辛勞,300余份專題分析,智能建造團隊以專業的科研水平、敬業的服務態度,發揚“自強不息、勇于超越”的電建精神,敢想敢干,創新開拓,綜合多學科知識形成大壩施工智能建造技術,全新研發智能控制系統,使得智能監控取得突破性進展,也讓中國電建科技工作者風采篆刻進雄偉大壩。

    打造智慧工程經典樣版,是電建人鍥而不舍的追求。白鶴灘智能建造項目的成功實施,也意味著工程從傳統建造向數字建造轉型的大勢已然到來。

    峽谷巨變,大江存證。中國電建建設者,在建物質大壩的同時,也筑起精神大壩、科技大壩、智慧大壩,為工程建設注入澎湃生命力。

    白鶴灘智能監控系統架構圖


    大壩混凝土全過程高效安全施工數字化監控系統





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