“一張大屏，一目了然！施工現(xiàn)場的各項作業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)和人員施工情況，隨時可以實時掌控?！边@就是TB項目智慧工地項目管理平臺。該平臺有效融入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、北斗衛(wèi)星等先進技術，為TB項目增添智慧化新應用。
TB水電站位于云南省迪慶州維西縣中路鄉(xiāng)境內，屬一等大（1）型工程，擋水建筑物采用碾壓混凝土重力壩，壩頂高程1740m，壩頂全長477m，最大壩高158m，是目前國內在建最高碾壓混凝土重力壩。大壩工期緊張、結構復雜、溫控要求高，施工難度較大。應用大壩智能建造技術為大壩施工質量、安全保駕護航，從首倉混凝土澆筑開始應用智能建造系統(tǒng)，采用STDPA平臺系統(tǒng)架構體系。
遵循“全面感知、真實分析、實時控制”的閉環(huán)智能控制理論，將智能化技術與水電工程建設深度融合，以關鍵技術創(chuàng)新為引領，以智能建造平臺為支撐，圍繞安全優(yōu)質高效建設TB水電站的工程需求，在復雜施工條件下應用智能碾壓、智能溫控、智能灌漿、智慧鋼筋廠、智能拌和系統(tǒng)、通用管理系統(tǒng)等保障大壩建設質量和運行安全。
智能碾壓是大壩混凝土澆筑的“監(jiān)護人”。
TB水電站引入了一種具有實時、連續(xù)、自動、高精度、可視化等特點的智能碾壓監(jiān)控系統(tǒng)，構建了涵蓋碾壓混凝土生產、運輸、攤鋪、碾壓、振搗的智能澆筑平臺，開展了智能導引、智能壓實度分析、無人碾壓等關鍵技術研究應用，并形成了一套全流程智能碾壓控制體系。
質量智能監(jiān)控系統(tǒng)——如何確保碾壓機速度、激振力、碾壓遍數(shù)和壓實厚度等全過程達標，是保證大壩施工質量的關鍵、也是難點。智能碾壓系統(tǒng)通過GNSS和北斗衛(wèi)星等先進技術，實時對平倉機和碾壓機的作業(yè)狀況進行監(jiān)控，層間覆蓋時間控制精度達到分鐘級，碾壓遍數(shù)、軌跡、厚度等定位達到厘米級。目前共監(jiān)控碾壓混凝土1266層，碾壓遍數(shù)覆蓋率達97%以上，壓實度合格率100%。
智能導引系統(tǒng)——數(shù)字大壩通過管理人員指揮碾壓機操作手對漏碾位置進行補碾，漏碾條帶無法精準定位，易出現(xiàn)反復碾壓。項目部在傳統(tǒng)數(shù)字碾壓基礎上安裝智能導引系統(tǒng)，采用(AR)技術將碾壓軌跡、碾壓數(shù)據(jù)以圖像的形式展現(xiàn)在屏幕上，引導碾壓機司機進行自主作業(yè)，提高倉面碾壓作業(yè)一次合格率。
壓實度智能預測系統(tǒng)——核子密度儀存在核輻射，會對檢測人員造成一定傷害。傳統(tǒng)質量檢測以點代面檢測，難以實現(xiàn)對壓實參數(shù)的精準控制。項目部在現(xiàn)場開展了“壓實度智能預測” 技術研究，結合碾壓機遍數(shù)、核子密度儀和智能設備監(jiān)測數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)分析，建立壓實度智能預測模型，實現(xiàn)倉面壓實質量的“智能預測” 和實時壓實“質量評價”。
智能無人碾壓——在高強度碾壓作業(yè)過程中，操作手易疲勞、作業(yè)效率低、碾壓條帶不平順、搭接處易漏碾，易出現(xiàn)質量問題。高寒、缺氧等惡劣條件對施工人員工作效率影響較大。無人碾壓在TB項目經過多次倉外和倉內試驗，各項功能均已實現(xiàn)，成功應用于大壩施工中，開創(chuàng)了復雜工況下“碾壓機群”作業(yè)的先河，為下一步西藏等高海拔地區(qū)無人、少人化施工創(chuàng)造了條件。
智能溫控是大壩混凝土澆筑的“守護神”。
針對TB施工強度高、晝夜溫差大等溫控管理痛點，TB項目聯(lián)合水科院、清華大學開展智能溫控研究應用，集成混凝土拌合、運輸、澆筑、碾壓、養(yǎng)護等全流程一體化智能溫控平臺。智能噴霧。云南地區(qū)太陽輻射強、蒸發(fā)快，碾壓混凝土施工過程中，對混凝土保鮮性要求較高。智能噴霧系統(tǒng)結合現(xiàn)場實際溫度、濕度自動進行混凝土噴霧及養(yǎng)護，保證了混凝土施工質量和養(yǎng)護要求。智能性態(tài)仿真。項目部建立全壩、全過程、實時溫控仿真云計算平臺，實現(xiàn)7-10天完成一次大壩整體溫控性態(tài)仿真計算，對大壩應力情況進行全面分析。智能通水。項目部采用智能通水系統(tǒng)為每個澆筑塊選擇最優(yōu)的控溫策略和通水調控時機、流量、開度等參數(shù)，保證混凝土內部溫度保持在規(guī)范區(qū)間，全面提升了大壩混凝土溫控水平。
現(xiàn)有灌漿技術難以建立智能灌漿策略進行可視化分析，項目部在現(xiàn)場采用智能灌漿技術，實現(xiàn)了自動分析巖石裂隙情況、灌漿壓力自動控制、灌前可灌性分析和灌后成果展示，實現(xiàn)灌漿工程的“陽光智能化”作業(yè)。傳統(tǒng)手動調節(jié)油泵油壓對張拉力控制，精細化和智能化水平較差。為保證錨索張拉質量，項目研發(fā)應用智能錨索張拉系統(tǒng)，實現(xiàn)錨索張拉全過程的可視化、精準化、智能化參數(shù)控制。
智慧物料是大壩混凝土結構的“生命線”。
大壩結構復雜，鋼筋用量大，翻樣任務重，材料浪費大，人工加工慢。智慧物料系統(tǒng)對鋼筋廠進行全流程的任務監(jiān)控，系統(tǒng)可以隨時看到鋼筋的庫存、加工明細、配送明細、出庫明細等，鋼筋實現(xiàn)自動加工，降低了鋼筋損耗，提高了生產效率。針對拌和系統(tǒng)產量要求高、工藝復雜、運行環(huán)境差等管理痛點，項目部運用智能拌和系統(tǒng)，實現(xiàn)操作人員工廠化辦公，車輛自動識別，灰罐自動監(jiān)測；骨料含水率、混凝土溫度、生產數(shù)據(jù)實時自動監(jiān)測、采集、傳輸?shù)裙δ?，提高了工作效率和混凝土生產強度。
為了克服工程建設過程中的各種疑難雜癥，TB水電站引用先進的科學技術，構建以大壩智能建造、綠色智慧砂石加工、地下工程安全智能動態(tài)管控三大關鍵技術為核心，打造“1+3+N”的科技創(chuàng)新與綠色智能建造體系，使智能建造貫穿整個工程生命周期，大壩取出世界最長碾壓混凝土芯樣，實現(xiàn)全流程、全過程、全生命周期數(shù)字化、智能化管控，建成精品、智慧、綠色、效益、廉潔工程。
心懷“國之大者”，鑄好“國之重器”，項目部通過科技賦能，創(chuàng)新引領，加強科研攻關，推進科技創(chuàng)新成果轉化，打造時代標桿工程，TB水電站大壩工程項目將成為可復制性的成功案例工程，能夠為其他類似項目的智能化建設提供有益的參考，進一步推動水電行業(yè)的數(shù)字化轉型和高質量發(fā)展。
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