智慧工地“黑科技”

  “一张大屏，一目了然！施工现场的各项作业环境数据和人员施工情况，随便什么时间都能实时掌控。”这就是TB项目智慧工地项目管理平台。该平台有效融入物联网、大数据、北斗卫星等先进的技术，为TB项目增添智慧化新应用。

  TB水电站位于云南省迪庆州维西县中路乡境内，属一等大（1）型工程，挡水建筑物采用碾压混凝土重力坝，坝顶高程1740m，坝顶全长477m，最大坝高158m，是目前国内在建最高碾压混凝土重力坝。大坝工期紧张、结构较为复杂、温控要求高，施工难度较大。应用大坝智能建造技术为大坝实施工程质量、安全保驾护航，从首仓混凝土浇筑开始应用智能建造系统，采用STDPA平台系统架构体系。

  遵循“全面感知、真实分析、实时控制”的闭环智能控制理论，将智能化技术与水电工程建设深层次地融合，以关键技术创新为引领，以智能建造平台为支撑，围绕安全优质高效建设TB水电站的工程需求，在复杂施工条件下应用智能碾压、智能温控、智能灌浆、智慧钢筋厂、智能拌和系统、通用管理系统等保障大坝建设质量和运行安全。

  TB水电站引入了一种具有实时、连续、自动、高精度、可视化等特点的智能碾压监控系统，构建了涵盖碾压混凝土生产、运输、摊铺、碾压、振捣的智能浇筑平台，开展了智能导引、智能压实度分析、无人碾压等关键技术探讨研究应用，并形成了一套全流程智能碾压控制体系。

  质量智能监控系统——如何确保碾压机速度、激振力、碾压遍数和压实厚度等全过程达标，是保证大坝实施工程质量的关键、也是难点。智能碾压系统通过GNSS和北斗卫星等先进的技术，实时对平仓机和碾压机的作业状况做监控，层间覆盖时间控制精度达到分钟级，碾压遍数、轨迹、厚度等定位达到厘米级。目前共监控碾压混凝土1266层，碾压遍数覆盖率达97%以上，压实度合格率100%。

  智能导引系统——数字大坝通过管理人员指挥碾压机操作手对漏碾位置做补碾，漏碾条带无法精准定位，易出现反复碾压。项目部在传统数字碾压基础上安装智能导引系统，采用(AR)技术将碾压轨迹、碾压数据以图像的形式展现在屏幕上，引导碾压机司机进行自主作业，提高仓面碾压作业一次合格率。

  压实度智能预测系统——核子密度仪存在核辐射，会对检测工作员造成一定伤害。传统质量检验以点代面检测，难以实现对压实参数的精准控制。项目部在现场开展了“压实度智能预测” 技术探讨研究，结合碾压机遍数、核子密度仪和智能设备监测数据大数据分析，建立压实度智能预测模型，实现仓面压实质量的“智能预测” 和实时压实“质量评价”。

  智能无人碾压——在高强度碾压作业过程中，操作手易疲劳、作业效率低、碾压条带不平顺、搭接处易漏碾，易出现质量上的问题。高寒、缺氧等恶劣条件对实施工程人员工作效率影响较大。无人碾压在TB项目经过多次仓外和仓内试验，各项功能均已实现，成功应用于大坝施工中，开创了复杂工况下“碾压机群”作业的先河，为下一步西藏等高海拔地区无人、少人化施工创造了条件。

  针对TB施工强度高、昼夜温差大等温控管理痛点，TB项目联合水科院、清华大学开展智能温控研究应用，集成混凝土拌合、运输、浇筑、碾压、养护等全流程一体化智能温控平台。智能喷雾。云南地区太阳辐射强、蒸发快，碾压混凝土施工全套工艺流程中，对混凝土保鲜性要求比较高。智能喷雾系统结合现场实际温度、湿度自动进行混凝土喷雾及养护，保证了混凝土实施工程质量和养护要求。智能性态仿真。项目部建立全坝、全过程、实时温控仿线天完成一次大坝整体温控性态仿真计算，对大坝应力情况做全面分析。智能通水。项目部采用智能通水系统为每个浇筑块选择最优的控温策略和通水调控时机、流量、开度等参数，保证混凝土内部温度保持在规范区间，全方面提升了大坝混凝土温控水平。

  现有灌浆技术难以建立智能灌浆策略进行可视化分析，项目部在现场采用智能灌浆技术，实现了自动分析岩石裂隙情况、灌浆压力自动控制、灌前可灌性分析和灌后成果展示，实现灌浆工程的“阳光智能化”作业。传统手动调节油泵油压对张拉力控制，精细化和智能化水平较差。为保证锚索张拉质量，项目研发应用智能锚索张拉系统，实现锚索张拉全过程的可视化、精准化、智能化参数控制。

  大坝结构较为复杂，钢筋用量大，翻样任务重，材料浪费大，人工加工慢。智慧物料系统对钢筋厂进行全流程的任务监控，系统能随时看到钢筋的库存、加工明细、配送明细、出库明细等，钢筋实现自动加工，降低了钢筋损耗，提高了生产效率。针对拌和系统产量要求高、工艺复杂、运行环境差等管理痛点，项目部运用智能拌和系统，实现操作人员工厂化办公，车辆自动识别，灰罐自动监测；骨料含水率、混凝土温度、生产数据实时自动监测、采集、传输等功能，提高了工作效率和混凝土生产强度。

  为了克服工程建设过程中的各种疑难杂症，TB水电站引用先进的科学技术，构建以大坝智能建造、绿色智慧砂石加工、地下工程安全智能动态管控三大关键技术为核心，打造“1+3+N”的科学技术创新与绿色智能建造体系，使智能建造贯穿整个工程生命周期，大坝取出世界最长碾压混凝土芯样，实现全流程、全过程、全生命周期数字化、智能化管控，建成精品、智慧、绿色、效益、廉洁工程。

  心怀“国之大者”，铸好“国之重器”，项目部通过科技赋能，创新引领，加强科研攻关，推进科学技术创新成果转化，打造时代标杆工程，TB水电站大坝工程建设项目将成为可复制性的成功案例工程，能够为其他类似项目的智能化建设提供有益的参考，逐步推动水电行业的数字化转型和高质量发展。

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