中国网财经10月27日讯(记者 张紫祎)日前,“5G 加出新动能——中国移动百个5G集团级示范项目抢鲜行”宣传活动启动,记者跟随媒体团来到四川广元亭子口水利枢纽参观“5G智慧电站”项目。该项目探索运用了人工智能、5G、大数据等技术,助力水电站发展的智慧化管理水平提升和行业智能化演进。
“5G智慧电站”所在的亭子口水利枢纽是国家完善长江防洪体系六大重点工程之一,也是嘉陵江干流唯一的控制性骨干工程,自建成运行以来通过防洪、灌溉、供水、发电等功能造福了大众。
不过,随着亭子口水利枢纽全面投产运行,其结构安全巡检也显得十分重要。
亭子口水利枢纽
据了解,亭子口水利枢纽大坝底孔设计运行水头较高,明流段及消力池内存在高速水流下空化空蚀问题严峻,泄洪消能建筑物长年运行出现磨蚀、露筋等损伤,而传统的检测方式要在尾坎下游打围堰抽干消力池中的水再将池中淤积物清理干净后进行检测,效率低、成本高,极大的影响防洪安全和电力生产。
面对水库大坝消力池等水工建筑物结构缺陷检测的迫切需求和现有巡检手段局限的困境,“5G智慧电站”采用5G水下机器人搭载清淤和巡检作业设备,在不排水的条件下,替代人工水下作业。
清华四川能源互联网研究院智能水电枢纽研究所副所长王皓冉表示:“水下巡检伴随着附着淤积、浑浊、无光等复杂环境,我们通过双模态水下机器人以及‘清淤置换’主动检测技术,破解了水下结构泥沙遮挡的检测难题。但与此同时,每次巡检都产生海量高清巡检照片和视频集,对通讯要求很高,5G技术很好的解决了巡检过程和数据处理过程中的数据隔离和非实时性问题,极大提升了巡检缺陷的统计和评估分析工作的时效性。”
记者在现场了解到,亭子口水利枢纽根据设计要求每3至5年或大洪水过后将对消力池进行一次检测,采用传统的检测方式,工期一般长达3至6个月,且围堰搭建、拆除、抽水和检测等费用在590万元左右。使用5G水下机器人巡检后,单次巡检费用下降到70万元左右、工期只需20天。
除了需要对消力池进行检测外,大坝坝体表面也需要日常巡检,但普遍采用人工巡检方式,即:借助望远镜、绳索、吊车等落后巡检载体,人工近距离使用卷尺、钢纤、粉笔、数码相机等进行检查,检查受气象、环境影响因素多,存在巡检风险高、成本高、效率低、内容不全、结果主观化等问题。
为此,该项目研制了一套高精度坝面5G无人机巡检系统,从坝面巡检路径规划和自主安全巡检控制、坝面表观缺陷识别、健康诊断体系构建等方面开展适用于坝面自主巡检原型样机的研制工作。通过超高清图像等现场数据实时回传,云计算、人工智能深度数据分析、图形图像检测等技术实施智能风险诊断,实现坝面自主巡检、坝面蜜像信息无缝获取、坝面三维重建等功能,进一步提升了巡检能力,为水库大坝提供了重要的基础保障。
据悉,亭子口水利枢纽根据设计要求单次全覆盖检查整个大坝上、下游坝面水上部分约9.36万平方米,按综合计价法考虑,每平米约需50元,单次检查共需约460万元,历时约90天。采用5G无人机智能巡检方式后,单次检测投入设备维护、保养、消缺等费用仅需19万元左右,工时也从90天下降到15天,大幅度降低坝面检测成本和工时。