日前，“5G 加出新動(dòng)能——中國移動(dòng)百個(gè)5G集團(tuán)級(jí)示范項(xiàng)目搶鮮行”宣傳活動(dòng)啟動(dòng)，記者跟隨媒體團(tuán)來到四川廣元亭子口水利樞紐參觀“5G智慧電站”項(xiàng)目。該項(xiàng)目探索運(yùn)用了人工智能、5G、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，助力水電站發(fā)展的智慧化管理水平提升和行業(yè)智能化演進(jìn)。

“5G智慧電站”所在的亭子口水利樞紐是國家完善長江防洪體系六大重點(diǎn)工程之一，也是嘉陵江干流唯一的控制性骨干工程，自建成運(yùn)行以來通過防洪、灌溉、供水、發(fā)電等功能造福了大眾。

不過，隨著亭子口水利樞紐全面投產(chǎn)運(yùn)行，其結(jié)構(gòu)安全巡檢也顯得十分重要。

據(jù)了解，亭子口水利樞紐大壩底孔設(shè)計(jì)運(yùn)行水頭較高，明流段及消力池內(nèi)存在高速水流下空化空蝕問題嚴(yán)峻，泄洪消能建筑物長年運(yùn)行出現(xiàn)磨蝕、露筋等損傷，而傳統(tǒng)的檢測(cè)方式要在尾坎下游打圍堰抽干消力池中的水再將池中淤積物清理干凈后進(jìn)行檢測(cè)，效率低、成本高，極大的影響防洪安全和電力生產(chǎn)。

面對(duì)水庫大壩消力池等水工建筑物結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)的迫切需求和現(xiàn)有巡檢手段局限的困境，“5G智慧電站”采用5G水下機(jī)器人搭載清淤和巡檢作業(yè)設(shè)備，在不排水的條件下，替代人工水下作業(yè)。

清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院智能水電樞紐研究所副所長王皓冉表示：“水下巡檢伴隨著附著淤積、渾濁、無光等復(fù)雜環(huán)境，我們通過雙模態(tài)水下機(jī)器人以及‘清淤置換’主動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，破解了水下結(jié)構(gòu)泥沙遮擋的檢測(cè)難題。但與此同時(shí)，每次巡檢都產(chǎn)生海量高清巡檢照片和視頻集，對(duì)通訊要求很高，5G技術(shù)很好的解決了巡檢過程和數(shù)據(jù)處理過程中的數(shù)據(jù)隔離和非實(shí)時(shí)性問題，極大提升了巡檢缺陷的統(tǒng)計(jì)和評(píng)估分析工作的時(shí)效性。”

記者在現(xiàn)場(chǎng)了解到，亭子口水利樞紐根據(jù)設(shè)計(jì)要求每3至5年或大洪水過后將對(duì)消力池進(jìn)行一次檢測(cè)，采用傳統(tǒng)的檢測(cè)方式，工期一般長達(dá)3至6個(gè)月，且圍堰搭建、拆除、抽水和檢測(cè)等費(fèi)用在590萬元左右。使用5G水下機(jī)器人巡檢后，單次巡檢費(fèi)用下降到70萬元左右、工期只需20天。

除了需要對(duì)消力池進(jìn)行檢測(cè)外，大壩壩體表面也需要日常巡檢，但普遍采用人工巡檢方式，即：借助望遠(yuǎn)鏡、繩索、吊車等落后巡檢載體，人工近距離使用卷尺、鋼纖、粉筆、數(shù)碼相機(jī)等進(jìn)行檢查，檢查受氣象、環(huán)境影響因素多，存在巡檢風(fēng)險(xiǎn)高、成本高、效率低、內(nèi)容不全、結(jié)果主觀化等問題。

為此，該項(xiàng)目研制了一套高精度壩面5G無人機(jī)巡檢系統(tǒng)，從壩面巡檢路徑規(guī)劃和自主安全巡檢控制、壩面表觀缺陷識(shí)別、健康診斷體系構(gòu)建等方面開展適用于壩面自主巡檢原型樣機(jī)的研制工作。通過超高清圖像等現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳，云計(jì)算、人工智能深度數(shù)據(jù)分析、圖形圖像檢測(cè)等技術(shù)實(shí)施智能風(fēng)險(xiǎn)診斷，實(shí)現(xiàn)壩面自主巡檢、壩面蜜像信息無縫獲取、壩面三維重建等功能，進(jìn)一步提升了巡檢能力，為水庫大壩提供了重要的基礎(chǔ)保障。

據(jù)悉，亭子口水利樞紐根據(jù)設(shè)計(jì)要求單次全覆蓋檢查整個(gè)大壩上、下游壩面水上部分約9.36萬平方米，按綜合計(jì)價(jià)法考慮，每平米約需50元，單次檢查共需約460萬元，歷時(shí)約90天。采用5G無人機(jī)智能巡檢方式后，單次檢測(cè)投入設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)、消缺等費(fèi)用僅需19萬元左右，工時(shí)也從90天下降到15天，大幅度降低壩面檢測(cè)成本和工時(shí)。