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飞象网|5G加出新动能：打卡亭子口水利枢纽“5G智慧电站”

（计育青/文）在中国水电发展“十三五”规划中 ， 数字流域、数字水电、“互联网+”智能水电站、大坝安全在线监控和远程技术等都属于重要发展方向 。 为落实“安全第一 ， 预防为主 ， 综合治理”的安全生产方针 ， 四川移动、大唐公司、清华研究院合作 ， 运用人工智能、5G、大数据等技术 ， 在四川省广元亭子口水利枢纽打造了一个“5G智慧电站” 。 这是国内第一次在水力发电领域应用5G水下机器人技术 。
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智慧电站保安全
亭子口水利枢纽是国家完善长江防洪体系的六大重点工程之一 ， 也是嘉陵江干流唯一的控制性骨干工程 ， 是西部大开发重点工程和四川省“再造一个都江堰”灌区骨干工程 。 自建成运行以来 ， 亭子口水利枢纽在防洪、灌溉、供水、发电等方面发挥了巨大效益 。
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大唐亭子口公司党委书记、副总经理李阳表示 ， 亭子口水利枢纽全面投产运行之后 ， 其结构安全巡检的任务非常关键 ， 但在现实执行过程中 ， 大坝坝体表面和水下结构物的常规巡检精度和效率都很低 ， 在一定程度上制约了枢纽的安全健康评估 。
四川移动广元分公司集团客户部经理孙健告诉采访人员 ， “5G智慧电站”项目利用5G大宽带、低时延的特性 ， 实现了现场超高清图像数据的实时快速回传 ， 又运用云计算、AI数据分析等技术进行风险诊断 ， 利用5G水下机器人、5G水上无人机与办公业务平台进行实时交互、坝体异常状况预警诊断等 ， 解决了传统作业效率低、需要反复下水作业等问题 ， 增强了操作便利性及安全性 ， 做到对问题和隐患的及时预警 ， 切实保障大坝运行安全 。
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水下机器人用上5G
在常年累月的运行中 ， 大坝的泄洪消能设施必然会出现磨蚀、露筋等损伤 ， 传统的检测方式需要排水、清淤 ， 再由人工到现场检测 ， 效率低、成本高 ， 不利于防洪安全和电力生产 。
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【飞象网|5G加出新动能：打卡亭子口水利枢纽“5G智慧电站”】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 ， 在“5G智慧电站”项目中 ， 应用了5G水下机器人搭载清淤和巡检作业设备 ， 可以在不排水的条件下 ， 替代人工进行水下作业 。 这项技术利用5G大带宽的优势 ， 实时回传水下机器人采集的高清图像 ， 同时利用5G低时延特性 ， 可以对机器人实施远程控制 ， 完成周密的勘察检测工作 。
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“通过多种传感数据融合 ， 结合巡检、监测数据和失稳机理、老化寿命评估方法 ， 我们可以在保障水库大坝长期安全运行的同时 ， 提升信息化和智能化管理水平 。 ”王皓冉说 。
据采访人员了解 ， 按照设计要求 ， 每3至5年或大洪水过后 ， 亭子口水利枢纽都需要对泄洪消能设施进行检测 ， 传统检测工期一般长达3至6个月 ， 需要花费工程成本590万元左右 。 使用5G水下机器人则可以将单次巡检费用下降到70万元左右 ， 工期只需20天 ， 效益非常显著 。
巡检无人机大显身手
大坝表面也需要日常巡检 ， 但由于坝体巨大 ， 人工巡检费时费力 ， 往往需要借助绳索、吊车等将人送到坝体垂直表面 ， 近距离使用卷尺、钢纤、粉笔、数码相机等进行检查 。 实际操作中 ， 存在高风险、低效率、过于依赖检测人员经验等问题 。
“5G智慧电站”项目为此研制了一套高精度坝面5G无人机巡检系统 ， 其中包含了巡检路径规划、坝面表观缺陷识别、健康诊断体系构建等功能 。 通过无人机回传超高清图像 ， 再由云计算、AI数据分析、图形图像检测等技术进行诊断 ， 该项目可以实现坝面自主巡检、信息的无缝获取、三维重建等功能 。 “这样不仅可以提升巡检效率 ， 也为水库大坝的安全提供了重要保障 。 ”王皓冉说 。


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