科技赋能 铸就水电大坝安全“数智基石”

本文转自：人民网-云南频道

雷霁 韩贺 刘杉杉

给水电大坝安装上“千里眼”“顺风耳”、请来“智能医生”，会有怎样的效果？

每天，来自华能澜沧江水电股份有限公司（下称“华能澜沧江公司”）管理的电站大坝约3万条数据汇聚至流域水电站大坝在线监控平台，通过智能分析实现对大坝安全状态的不间断监测。当地震发生时，系统可自动采集大坝“健康”数据，并在约半小时内生成全面的“诊断报告”。

以高水平科技自立自强，为高质量发展注入强劲动能。近年来，华能澜沧江公司在深化创新驱动发展中主动担当作为，不断推动科技创新与产业发展深度融合，实现了多项从无到有的原创性技术突破，填补了数个水电领域的技术空白，为澜沧江流域水电站的升级发展注入了新动力。

华能澜沧江公司高坝强震风险快速评估与防震减灾智能应用平台。华能澜沧江公司供图

分钟级响应

为大坝安上动态“监测仪”

澜沧江流域位于我国西南地区，这里水能资源富集，但地质条件复杂。为保障大坝运行安全，需依托智能化手段，请位“智能医生”给大坝“体检”十分必要。

“传统人工巡检和数据分析存在滞后性，准确性也有待提升，难以满足应急管理需求。”华能澜沧江公司科技研发中心工程安全研发部副主任赵欢说出了项目研发的初衷。

自2019年起，华能澜沧江公司科技研发中心与清华大学联合攻关，突破了高混凝土坝强震风险快速智能评估技术，实现了震后分钟级的高坝安全评估。

如何将研究成果落地到电站运行中？这是研究人员们遇到的第一个难点。“我们充分考虑影响大坝安全的因素，建立了基于监测数据的高混凝土坝震损智能分析方法，从区域烈度、整体震损、局部损伤三个维度构建了高混凝土坝震损状态评价体系。”赵欢进一步介绍。

有了分析方法和评价体系，相当于有了“体检指标”和“诊断标准”，在地震后能够快速、准确地判断大坝有没有“受伤”。

在此基础上，团队研发实现自主可控一体化、多维化、智能化高坝强震风险快速评估平台，可自动采集强震仪数据、启动计算分析并生成评估报告，震后30分钟内完成大坝安全风险评估，显著提升应急响应效率。

2024年4月24日，云南省大理州巍山县发生4.3级地震，震源距小湾大坝直线距离约65公里，平台于32分钟内生成地震风险评估报告，确认小湾大坝处于安全状态。

该平台正式运行以来，已累计自动评估了10余次地震，大幅减少了人工工作量，为防震减灾应急措施提供了决策支撑。该研究成果经评估已达到国际领先水平，并获2024年度中国华能科技进步一等奖，入选2025年度中国水力发电工程学会先进技术推广目录，具有广阔的推广应用前景。

华能澜沧江公司流域大坝数字孪生平台。华能澜沧江公司供图

全天候“智能保镖”

把流域电站“装进”智能平台

除地震预警外，如何实现流域大坝日常安全实时监控？华能澜沧江公司科技研发中心还给大坝请来了一个24小时不间断的“智能保镖”。

流域水电站大坝在线监控平台是华能澜沧江公司层级的在线监管平台，通过海量数据收集整合，流域内的水电站被“装进”了平台中。

“该平台具有安全监测数据汇集处理、缺陷隐患排查与跟踪、安全分析监控、防洪度汛、监督管理等功能，可实时为流域水电工程‘把脉问诊’。”华能澜沧江公司科技研发中心大坝管理部主管徐小坤介绍。

如何把水电站“装进”平台？

第一步，要具备收集海量数据并加工的能力。日常工作中，大坝管理人员面临的是来源复杂、格式不一的非结构化海量数据。“比如日常巡检中人工上传的图片和文字描述具有主观性，要将这些语言和信息进行标准化处理，‘翻译’为可转换数据。”徐小坤说。

在收集数据后，还需要构建大坝安全智能在线诊断与安全评价方法。“在多测点情况下，测点反映的数据会有矛盾。哪个更可信，哪个所占权重更大，这些数据又该如何处理？这些都是需要解决的问题。”徐小坤介绍。

经过多年攻关，华能澜沧江公司科技研发中心团队攻克了多测点数据矛盾处理与权重分配难题，建成国内首个流域级智能在线监控平台，实现澜沧江流域大坝的安全实时监控和趋势预判。

目前，该成果已在澜沧江流域小湾、糯扎渡等多座电站推广应用，技术思路和主要研究成果得到国内同行广泛借鉴。

“下一步，我们将继续研发流域大坝数字孪生多尺度场景构建技术和大坝安全快速仿真反演技术，不断优化平台建设，让其更适于流域水电站安全监控管理。”华能澜沧江公司科技研发中心大坝管理部主任张鹏说。

这些为水电大坝安全铸就的“数字基石”，是近年来华能澜沧江公司持续推进科技创新平台建设和科技人才培养的一个生动缩影。华能澜沧江公司持续担当加快建设新型能源体系、建设能源强国的央企使命，健全完善科技创新体制机制，以数字化、智能化技术为推动绿色低碳转型、保障能源安全注入强劲动能。