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【科技兴司2】智慧水利,润泽民生!中水珠江以科技驱动流域水利高质量发展。

发布时间:2022-10-09 10:59

    作为珠江委重要技术支撑单位,近年来公司始终走在智慧水利建设前沿,紧紧围绕水利部关于智慧水利发展的总体思路与原则,从河湖流域到典型工程,深入分析智慧水利建设需求,大力推动“数字水利”向“智慧水利”转变,在智慧水利顶层规划设计方面积累了丰富的经验,为“十四五”期间以数字孪生为基础的智慧水利建设打下了坚实基础。
一、需求牵引,做好智慧水利顶层规划设计
    公司组建了以能源与智能设计研究院院长吴国颖为带头人的智慧水利设计团队,针对工程特点,深入分析工程实际需求,注重设计细节,高质量地完成了一系列重点水利项目智慧水利顶层规划设计,积累了丰富设计经验,提高了技术水平。
    一是针对流域电站调度、水利枢纽工程、航电枢纽工程、水库工程、引调水工程、灌区工程、水生态工程等各类型工程,公司合理利用数据采集技术、监视控制技术、通信技术及计算机网络技术、自动控制技术、GIS地理信息系统技术等关键技术进行智慧水利顶层规划设计,编制完成20余项智慧水利工程专题设计报告。
 
 
    二是采用机电三维建模技术,先后建立了30余项水轮发电机组、水泵机组、主变压器、高压开关柜等核心机电设备三维模型,并在江西信江八字嘴航电枢纽工程等大型工程中应用三维精细化设计及安装,推广基于BIM的全生命周期信息化设计。
 
 
机组三维建模
 
 
厂房机电设备布置模型
 
 
BIM施工监管平台
 
    三是专注科研课题研究,提升技术水平和技术储备,积极开展技术创新,采用公司自主、依托重点工程等多种方式相结合,致力于智慧水利新技术的研究。经过多年的努力,公司拥有10余项智慧专利库存,这些专利成果为公司今后的发展积累了前进动力,进一步提高了公司产品的科技含量,增强了产品的稳定性。
 
 
二、精益求精,打造智慧化精品工程
    经过多年智慧水利顶层规划设计经验的积累,公司精益求精,坚持应用至上、数字赋能、智能化管理,依托一系列重点工程,着力打造智慧化精品工程。先后完成了南渡江引水工程综合管理信息系统、江西信江八字嘴航电枢纽工程智能一体化管控平台、江西省港航建设投资集团有限公司航电枢纽智慧集控系统等典型智慧水利工程。
    1.坚持应用至上:南渡江引水工程综合管理信息系统
    南渡江引水工程综合管理信息系统由公司负责设计。公司充分利用数据采集技术、监视控制技术、通信技术及计算机网络技术、自动控制技术、GIS地理信息系统技术等,以输水调度、决策指挥、工程运行管理、办公自动化等业务应用为中心,构建了涵盖南渡江引水工程水资源信息采集、传输、处理、存储、管理、服务、应用、决策支持和远程监控等信息展现流程为一体的综合管理信息系统。
    南渡江引水工程综合管理信息系统能够及时、准确的对全流域范围内的水情、水量、水质、图像、视频及工情等信息进行自动化汇集存储、共享分发、预测预警和决策支持,实现对供水调度的实时监测、实时调度和实时管理,逐步达到“采集自动化、传输网络化、集成标准化、管控一体化、决策智能化”的目标。
 
 
南渡江引水工程综合管理信息系统综合展示界面
 
 
南渡江引水工程综合管理信息系统“一张图”界面
 
 
南渡江引水工程综合管理信息系统调水实时监测界面
 
    2.坚持数字赋能:江西信江八字嘴航电枢纽工程智能一体化管控平台
    江西信江八字嘴航电枢纽工程由公司负责设计。公司对本工程枢纽电站部分进行了智能一体化管控顶层规划设计,通过基于标准的通讯协议,构建统一的数据交互中心,实现多系统有效联动、智能协同;通过业务整合,实现数据的有效汇聚;通过流程优化,实现工作效率的有效提升;通过枢纽电站数据资源的统一管理,应用大数据分析工具及各种智能分析模型,实现“数据平台一体化,生产运维智能化”为核心的枢纽电站智慧调度管理。
    江西信江八字嘴航电枢纽工程智能一体化管控平台着重解决枢纽工程的各自动化系统、信息系统建设过程中因缺乏统一的接口标准和规范,导致的各系统接口种类繁多、互不兼容及数据共享互动困难等问题。通过数据挖掘、大数据分析与智能高级应用,实现项目生产决策支持与设备管理的智能化,有效提升航电枢纽工程生产运行管理的智能化水平,提高设备故障诊断水平以及设备安全运行的可靠性,减少运行维护及检修成本,全面提升经济效益。
 
 
江西信江八字嘴航电枢纽工程监控运维一体化平台应用功能
 
 
江西信江八字嘴航电枢纽工程状态诊断分析系统框架图
 
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江西信江八字嘴航电枢纽工程三维仿真培训系统框架图
 
    3.坚持智能化管理:江西省港航建设投资集团有限公司航电枢纽智慧集控系统
    江西省港航建设投资集团有限公司航电枢纽智慧集控系统由公司负责设计。公司采用租用电网通信通道、租用运营商通信通道相结合的方式,实现了集控中心与各电站的可靠通信连接;通过建立跨安全分区的一体化平台,遵循统一的接口标准和信息模型规范,解决了设备和系统信息建模和互操作问题,实现各生产自动化系统、管理信息化系统数据的无缝连接互动、信息共享与综合应用。
    该系统摒弃了传统单一电站调度模式以及经验型、粗放型的调度方式,采用适应国家节能减排、优化调度发展要求的智慧集控调度方式,提高了流域梯级电站安全运行水平和生产效率,减少了各电站工作人员的数量,以全面提升经济效益。
 
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航电枢纽智慧集控系统操作运行界面
 
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航电枢纽智慧集控系统展示界面
 
三、提升能力,抓住数字孪生新机遇
    “十四五”期间,数字孪生必将为智慧水利的建设注入新活力,也为公司带来了新机遇和挑战。为此,公司深入研究水利部关于“加快建设数字孪生流域和数字孪生工程,强化预报预警预演预案功能”的工作部署,强化智慧水利设计团队的技术力量。近年来,公司加强BIM三维精细化设计,打造数字孪生三维模型基础。深入挖掘水利专业模型、人工智能模型、可视化模型,完善数字孪生模型基础。以综合水资源调度为核心、专注工程安全,打造贵州省黔东南州忠诚水库数字孪生工程。
    贵州省黔东南州忠诚水库工程由公司负责设计。公司紧紧围绕工程供水、防洪、灌溉、发电功能,从保障工程安全稳定运行、提高工程管理效率和提升工程水资源节约能力三个基本点出发,充分利用物联网、移动互联网、控制自动化、模型库、知识库、数字孪生、BIM三维建模等技术,通过建设水雨情系统、视频监控系统、自动化监控系统、计算机网路及通信系统、工程建设管理系统、工程安全评估系统、防洪与水量调度系统、生产运营智慧管理系统初步建成“感知全面化、控制远程化、工程数字化、管理标准化、决策智慧化、应用一体化”的“智慧忠诚水库数字孪生工程”。
 
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智慧忠诚水库数字孪生工程总体框架图
 
    未来,公司将继续紧跟水利部关于智慧水利的建设规划,进一步加强智慧水利设计团队的建设,做好智慧水利顶层规划设计,同时强化软件的自主研发,为智慧水利的发展提供技术支撑,为新阶段的流域水利高质量发展提供有力保障,助力国家实现水利现代化。
 
能源与智能设计研究院、党群工作处、科技质量处 报道
2022年10月9日

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