把科技創(chuàng)新的論文寫在齊魯大地上

走進山東濰坊臨朐縣嵩山生態(tài)旅游區(qū)，青山葳蕤阡陌連綿，霧鎖平川疊嶂層巒。這里書寫著千古雄圖天半落的豪邁，更見證了水電六局人的五載鴻績汗中來。一幅壯觀的藍圖，一項大規(guī)模、高難度的國之重器工程，凝聚著六局人上下求索的艱辛與壯志，高科技賦能全工程管理與施工工藝，更鐫刻下他們矢志奮斗、研索創(chuàng)新的智慧結(jié)晶。

山東濰坊抽水蓄能電站是山東省內(nèi)建設的第四座抽水蓄能電站，由中國水電六局承建。電站位于臨朐縣嵩山生態(tài)旅游區(qū)，距濰坊市、濟南市分別約80公里和120公里，是山東省首屆儒商大會簽約項目和新舊動能轉(zhuǎn)換重大項目，也是臨朐縣單體投資最大的項目。工程總投資81.18億元，總工期72個月，預計2027年建成投產(chǎn)。電站工程規(guī)模為一等大（1）型，電站額定水頭326米，裝機規(guī)模120萬千瓦，安裝4臺單機容量30萬千瓦可逆式水泵水輪機組，以500千伏線路接入山東電網(wǎng)。

電站投產(chǎn)后，可有效緩解山東電網(wǎng)調(diào)峰能力不足，優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)，改善供電質(zhì)量，提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性、安全性和穩(wěn)定性。電站投運后，每年可減少原煤消耗約30.66萬噸，減排二氧化碳約51.9萬噸、二氧化硫約0.98萬噸、氮氧化物約0.28萬噸，對提升區(qū)域內(nèi)能源資源的有效利用，促進節(jié)能減排，改善生態(tài)環(huán)境，推動地方經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展具有重要意義并產(chǎn)生深遠影響。

數(shù)字化賦能，打造工程管理“智慧”大腦

2021年9月，水電六局山東濰坊抽水蓄能電站項目部成立，項目黨支部在第一時間就將智慧工地建設列入該項目前期規(guī)劃，與工程施工同部署、同設計，與業(yè)內(nèi)多家權(quán)威科技公司通力合作，研發(fā)了三維智能化大壩施工管理子系統(tǒng)、運料車輛智能監(jiān)控子系統(tǒng)、堆石料上壩智能加水子系統(tǒng)、大壩填筑過程智能監(jiān)控子系統(tǒng)、瀝青混凝土溫控全流程智能管理子系統(tǒng)和施工期安全管控子系統(tǒng)，用數(shù)字化、智慧化引領項目全過程升級，實現(xiàn)了項目的“智慧化”精細管控，堅持以高屋建瓴的統(tǒng)馭智慧、高瞻遠矚的戰(zhàn)略眼光、運籌帷幄的沉潛胸懷，把項目的施工管理方式打造為全科技覆蓋的“5G”智慧工地。

所謂智慧工地，就是將人工智能、傳感技術、虛擬現(xiàn)實等高科技植入到建筑、機械、人員的穿戴設施、場地進出關口等各類物體中，并且利用互聯(lián)網(wǎng)技術將所有部門聯(lián)系在一起，以高科技實現(xiàn)工程管理人員與工程施工現(xiàn)場的覆蓋與整合，最終實現(xiàn)零誤差、零事故的安全、高效作業(yè)。

通過精心研究和部署，項目部運用現(xiàn)代信息和傳感等技術，運用物聯(lián)網(wǎng)進行信息交換與通訊，充分利用先進的網(wǎng)絡信息技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、GNSS定位技術、云技術、數(shù)據(jù)融合技術、BIM技術、AI智能識別技術、入侵報警技術、熱成像技術、無人機掃描技術，結(jié)合現(xiàn)場實際的施工管理體系，實現(xiàn)面向發(fā)包人、設計、監(jiān)理、承包商單位的大壩工程施工信息采集與質(zhì)量、進度、安全控制的綜合管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場管控、項目實施流轉(zhuǎn)的有效控制，從而降低成本、提高效益、優(yōu)化服務；通過建立監(jiān)測、分析、反饋、處理機制，實現(xiàn)大壩全生命周期智能化管理，提升濰坊抽水蓄能電站工程建設管理水平，實現(xiàn)工程建設的創(chuàng)新化管理，為打造優(yōu)質(zhì)精品工程提供強有力的技術保障；將自動化、可視化、可控化、智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化、電子化的發(fā)展成果運用到智能電站建設，全力推進智能電站建設，提升公司基建管控決策分析服務能力。通過對智能化信息技術的應用，可以實現(xiàn)工程全生命周期狀態(tài)的“全面感知、真實分析、實時控制”，為建成“無縫大壩”及保障大壩長期安全穩(wěn)定運行提供了創(chuàng)新解決方案，同時也為建設者減輕了壓力，讓大家體驗了全新科技感的建設過程，提高了工程建設的效率。2022年11月9日，濰坊抽水蓄能電站大壩施工智能系統(tǒng)的后臺監(jiān)控系統(tǒng)正式投入使用。

近年來，“智慧工地”成為六局提升工程項目建設技術和管理水平的“橋頭堡”，是實現(xiàn)項目高質(zhì)量履約的重要保障，并為企業(yè)高效和平穩(wěn)發(fā)展奠定了堅實的基礎。

精細化創(chuàng)研，煥新科技助力工程“掘金”

“智慧工地”的構(gòu)建為工程項目管理營造了一座堅不可摧的靠山，讓每一項具體的施工工作在步步為營的落實中井然有序。項目部本著打造創(chuàng)新品質(zhì)工程的目標，激勵參建人員發(fā)揮滿腔熱情，啟發(fā)“頭腦風暴”參與研究，使得創(chuàng)新技術如雨后春筍般勃然綻放，切實保障了工程建設的質(zhì)量和效率。

濰坊抽水蓄能電站由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)和地下廠房組成。上水庫工程土石方開挖1552.52萬立方米，填筑1310.04萬立方米，最大難點在于其所處的地理位置四周山勢陡峭、施工面狹窄，故而使開挖和填筑工程規(guī)模巨大，是目前國內(nèi)施工難度最大的上水庫工程，對大壩建設中最基本也最耗時耗力的碾壓施工工序提出了嚴峻挑戰(zhàn)。碾壓工序是大壩填筑質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的碾壓施工是重復的高強度人工作業(yè)，操作枯燥乏味。為保障填筑質(zhì)量，提高施工效率，降低施工成本，保障施工人員職業(yè)健康，更快更好地完成工程任務，項目部與國網(wǎng)新源濰坊公司、中國電建北京院、中國電建華東咨詢等單位通過“聯(lián)創(chuàng)共建”，成立了“上水庫開挖填筑施工技術創(chuàng)新工作室”，旨在為職工搭建展示才能、自主創(chuàng)新、建功立業(yè)的陣地。

隨著工程建設中對新工藝的開發(fā)，項目部對新技術的實踐應用逐漸臻達只聞機器轟鳴，不見人跡蹤影的“空無境界”?！?G+”智能無人值守大壩碾壓系統(tǒng)、智能無人碾壓機群協(xié)同作業(yè)技術等一系列智能科技的應運而生，讓充滿科技感的工地變得無比“聰明”。

“5G+”智能無人值守大壩碾壓系統(tǒng)避免了傳統(tǒng)的碾壓施工中重復的高強度人工作業(yè)、操作枯燥乏味、碾壓質(zhì)量參差不齊的弊端，尤其解決了在高海拔氣候等惡劣氣候條件和現(xiàn)場復雜施工環(huán)境下，施工人員出現(xiàn)明顯降效，不利于大壩施工質(zhì)量高標準控制的問題。該系統(tǒng)基于 5G 技術的高速傳輸、低延遲、大容量特點，以北斗導航系統(tǒng)為核心的高精度空間定位技術、傳感技術，采用底層改裝方式，實現(xiàn)碾壓機作業(yè)無人化控制，并基于 5G 技術，融合智能算法生成的作業(yè)策略，實現(xiàn)現(xiàn)場施工狀態(tài)、無人控制參數(shù)的雙向通訊及碾壓作業(yè)過程實時智能分析與反饋，可以有效提升碾壓作業(yè)智能化管控水平，進一步提升施工質(zhì)量和效率。該系統(tǒng)定位精度高達 10 厘米，可實現(xiàn)碾壓機群 24 小時全天候無人值守作業(yè)。

在濰坊抽水蓄能電站智能無人碾壓機群協(xié)同作業(yè)技術中，智能無人駕駛技術起到核心作用。該技術通過對無人碾壓單機智能化改造技術，研究通過加裝感知設備以實現(xiàn)碾壓機的自主感知；加裝智能避障等安全保障模塊以確保無人作業(yè)安全；實現(xiàn)壩料作業(yè)面條件下無人碾壓機作業(yè)軌跡的高精度自主控制，實現(xiàn)行進、轉(zhuǎn)向、振動與制動等車體運動控制。通過無人碾壓機群協(xié)同作業(yè)技術，實現(xiàn)機群態(tài)勢共享，協(xié)同全覆蓋路徑規(guī)劃，協(xié)同施工控制，涵蓋生產(chǎn)管理、設備調(diào)度、智能采運、協(xié)同作業(yè)、安全檢測、數(shù)據(jù)分析等全方面智慧工地建設所需的功能。

在面對水利工程復雜環(huán)境帶來的施工功效低、人力耗損大等艱巨挑戰(zhàn)時，采用智能無人駕駛技術，能夠保障填筑質(zhì)量，提高施工效率，降低施工成本，保障施工人員職業(yè)健康，對保證濰坊抽蓄建設質(zhì)量、進度和安全、提升筑壩智能化水平、打造行業(yè)示范標桿具有重要意義。

細膩化巧思，為品質(zhì)工程再添錦上繁花

科技的發(fā)展靠人力推動，智慧的管理需要“以人為本”來構(gòu)建參建者與科技之間良性互動的發(fā)展模式，促進科技與人的協(xié)同發(fā)展。

2022年6月17日，山東濰坊抽水蓄能電站投入200萬元建設的安全培訓教育基地正式落成啟用。基地內(nèi)的科技感安全體驗館和室外體驗中心打破傳統(tǒng)方式，采用視覺、觸覺體驗相結(jié)合的三維立體式安全教育，通過視覺、聽覺、語言、動態(tài)、動作等四種不同的時空情景模式，模擬施工現(xiàn)場可能發(fā)生的各種安全事故，讓體驗者參與其中，讓學習安全知識更生動形象，幫助體驗者熟練掌握安全操作規(guī)程以及緊急情況下的安全對策，實現(xiàn)提升職業(yè)技能、增強安全素質(zhì)的目的，大大降低了安全事故發(fā)生的概率，以實際行動貫徹“安全至上，生命至上”的理念。

項目部還充分應用BIM（建筑學、工程學及土木工程的新工具）為工程建設過程建立模型，為決策和分析問題提供可視化的依據(jù)。除此之外，現(xiàn)場還開發(fā)應用了“PM+”系統(tǒng)、自動加水系統(tǒng)、無人機測繪等技術，得到了業(yè)主、監(jiān)理、設計單位以及地方政府的高度評價。

2022年，《山東濰坊抽水蓄能電站智能化施工》獲評電力建設工程智慧工地管理三等成果；《提高上水庫庫盆開挖預裂爆破一次驗收合格率》獲評2022年度電力建設質(zhì)量管理小組活動三等成果、水利工程優(yōu)秀質(zhì)量管理小組Ⅲ類成果獎。

創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力，山東濰坊抽水蓄能電站項目部將穩(wěn)扎一線繼續(xù)耕耘，為齊魯大地人民造福承使命，為企業(yè)品牌建設創(chuàng)殊榮。（盧熙舜 陳顏春 冉景勇）