智能水電站解決方案

水電站系統(tǒng)利用河流、湖泊等水域的水能資源，通過建設(shè)攔河壩、引水系統(tǒng)、發(fā)電廠房等工程設(shè)施，將水能轉(zhuǎn)換為電能的重要基礎(chǔ)設(shè)施工程。它不僅為區(qū)域提供清潔、可再生的電力能源，滿足工業(yè)、農(nóng)業(yè)和居民生活用電需求，還具備防洪、灌溉、航運(yùn)、供水等綜合效益。水電站項(xiàng)目通常包含大壩建設(shè)、機(jī)電設(shè)備安裝、電網(wǎng)接入等核心環(huán)節(jié)，其建設(shè)運(yùn)營需兼顧發(fā)電效率與生態(tài)保護(hù)，是推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展的重要力量。

智能水電站解決方案

一、項(xiàng)目背景：

水電行業(yè)普遍存在各類數(shù)據(jù)規(guī)范不統(tǒng)一，各站間數(shù)據(jù)異構(gòu)的問題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)融通阻滯，數(shù)據(jù)價(jià)值難以挖掘。隨著水電行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型推進(jìn)，很多電站都陸續(xù)建立了綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)，對(duì)數(shù)據(jù)管理要求日益提高。通過數(shù)據(jù)治理工作完善建立數(shù)據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和制度，消除內(nèi)部數(shù)據(jù)壁壘，提升數(shù)據(jù)協(xié)同能力，加強(qiáng)數(shù)據(jù)資源管理，已成為行業(yè)共識(shí)。

二、方案架構(gòu)：

三、解決方案：

水電站運(yùn)維管理平臺(tái)以"智慧中樞"為設(shè)計(jì)定位，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與數(shù)字孿生技術(shù)，構(gòu)建了覆蓋全站設(shè)備的三維可視化管控體系。通過部署邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)與智能傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)感知與故障預(yù)警的毫秒級(jí)響應(yīng)，創(chuàng)新采用"無人值守+集中調(diào)度"的運(yùn)維新模式，在遠(yuǎn)程操控中心打造沉浸式全景監(jiān)控界面，支持多機(jī)組協(xié)同優(yōu)化與智能巡檢路徑規(guī)劃。平臺(tái)集成AI輔助決策系統(tǒng)，可自動(dòng)生成設(shè)備維護(hù)工單并優(yōu)化資源配置，結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程專家指導(dǎo)，顯著提升水電站運(yùn)維管理的集約化、智能化水平。

平臺(tái)涵蓋了智能地理信息監(jiān)視系統(tǒng)、流域水情智能感知與決策系統(tǒng)、生態(tài)下泄流量在線監(jiān)測系統(tǒng)、大壩安全智能監(jiān)控與閘門聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、智能安防與工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、電站智能遠(yuǎn)控與協(xié)同優(yōu)化系統(tǒng)、智能全景巡檢與預(yù)警系統(tǒng)、設(shè)備全生命周期智能管理系統(tǒng)等九大子系統(tǒng)。

1、智能地理信息監(jiān)視系統(tǒng)
系統(tǒng)搭載三維GIS引擎，實(shí)時(shí)渲染下轄電站的空間分布與運(yùn)行態(tài)勢，通過可視化看板直觀展示設(shè)備聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)、機(jī)組負(fù)荷率及智能分級(jí)告警，支持運(yùn)維人員通過空間鉆取功能快速定位異常設(shè)備。

2、流域水情智能感知與決策系統(tǒng)
該系統(tǒng)加裝雨量筒、水位計(jì)、溫濕度等各類傳感器后，可持續(xù)采集實(shí)時(shí)水位、雨量、氣壓、溫度、濕度、入庫流量等數(shù)據(jù)。再結(jié)合衛(wèi)星氣象云圖與獨(dú)有的 AI 雨情技術(shù)，能幫助水電站管理人員和運(yùn)維人員及時(shí)掌握天氣變化，提前做好蓄水或騰庫發(fā)電安排，從而在提升防汛安全的同時(shí)，進(jìn)一步提高發(fā)電效益。

3、水情水務(wù)智能監(jiān)測系統(tǒng)
全流域智能調(diào)度系統(tǒng)會(huì)對(duì)整條流域內(nèi)各水電站的庫容、集雨面積等數(shù)據(jù)信息展開分析與計(jì)算，再依托云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，形成該流域?qū)俚恼{(diào)度方案，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)合理泄洪與均衡調(diào)度。

4、生態(tài)下泄流量在線監(jiān)測系統(tǒng)
電站安裝專用監(jiān)測終端后，可自動(dòng)采集壩頭水位、下泄流量、閘門開度等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至集控平臺(tái)。運(yùn)維人員通過可視化界面即可遠(yuǎn)程監(jiān)控各電站生態(tài)流量達(dá)標(biāo)情況，系統(tǒng)自動(dòng)比對(duì)核定值并生成合規(guī)報(bào)告，確保滿足水利環(huán)保監(jiān)管要求。

5、大壩安全智能監(jiān)控與閘門聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)

系統(tǒng)通過部署滲壓計(jì)、位移傳感器等設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測大壩結(jié)構(gòu)安全指標(biāo)，自動(dòng)識(shí)別滲漏、變形等隱患并預(yù)警。依托站內(nèi)自動(dòng)化架構(gòu)，系統(tǒng)可無縫集成閘位測量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)閘門啟閉機(jī)與水位、流量等參數(shù)的智能聯(lián)動(dòng)控制，精準(zhǔn)滿足水電站前池、渠道的閘門調(diào)度需求。

6、智能安防與工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)
系統(tǒng)基于光纖環(huán)網(wǎng)架構(gòu)，集成高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與矩陣控制中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組設(shè)備、變壓器室、配電屏柜等關(guān)鍵區(qū)域及安防點(diǎn)位的7×24小時(shí)可視化監(jiān)控。支持多路視頻流實(shí)時(shí)傳輸與智能分析，異常事件自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警并推送至集控平臺(tái)，確保生產(chǎn)安全與設(shè)備狀態(tài)可追溯。

7、電站智能遠(yuǎn)控與協(xié)同優(yōu)化系統(tǒng)
系統(tǒng)基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，集成多維度狀態(tài)監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制模塊，可實(shí)現(xiàn)機(jī)組啟停、功率調(diào)節(jié)、參數(shù)優(yōu)化等核心功能的遠(yuǎn)程精準(zhǔn)操控。通過搭載自適應(yīng)PID算法與多機(jī)協(xié)同控制引擎，系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)時(shí)工況動(dòng)態(tài)調(diào)整控制策略，實(shí)現(xiàn)多機(jī)組負(fù)荷智能分配與故障自診斷，經(jīng)試點(diǎn)驗(yàn)證可提升發(fā)電效率8.2%，降低設(shè)備故障率35%，延長關(guān)鍵部件使用壽命20%以上。

8、智能全景巡檢與預(yù)警系統(tǒng)
系統(tǒng)構(gòu)建全域電站數(shù)字孿生監(jiān)控平臺(tái)，支持7×24小時(shí)多電站同屏可視化管控，可實(shí)時(shí)追蹤機(jī)組啟停狀態(tài)、并網(wǎng)同步等關(guān)鍵流程，確保操作合規(guī)性。通過部署物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)自動(dòng)采集水位、軸溫等12類運(yùn)行參數(shù)，結(jié)合AI趨勢分析算法，實(shí)現(xiàn)故障隱患的提前30分鐘預(yù)警，故障識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)98.7%，有效降低非計(jì)劃停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。

9、設(shè)備全生命周期智能管理系統(tǒng)
系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)時(shí)采集設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)設(shè)備運(yùn)行管理情況加以分析和診斷，可提前規(guī)避各類風(fēng)險(xiǎn)問題，還能幫助合理分配任務(wù)與資源，進(jìn)而提升整體運(yùn)營效率。