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近日，隨著三峽左岸電站最后一臺(tái)機(jī)組檢修任務(wù)圓滿完成，全球首套水電站橋機(jī)遠(yuǎn)程智能操作系統(tǒng)成功通過首輪年度檢修驗(yàn)證，標(biāo)志著水電站大型橋式起重機(jī)正式邁入智能化操作新時(shí)代。該系統(tǒng)由三峽集團(tuán)自主研發(fā)，填補(bǔ)了國內(nèi)外水電站大型橋機(jī)遠(yuǎn)程多對(duì)多操作領(lǐng)域的技術(shù)空白，為水電行業(yè)智能化升級(jí)樹立標(biāo)桿。
技術(shù)架構(gòu)與核心突破
系統(tǒng)通過122個(gè)高精度傳感器實(shí)時(shí)采集橋機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，涵蓋電機(jī)溫度、振動(dòng)幅度、載荷狀態(tài)等32項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)，每秒傳輸數(shù)據(jù)量達(dá)1.2GB。8臺(tái)超高清攝像頭構(gòu)建360度環(huán)形監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，精準(zhǔn)鎖定吊鉤運(yùn)動(dòng)軌跡，誤差范圍控制在±2毫米內(nèi)。操作端采用三維實(shí)時(shí)渲染技術(shù)，在遠(yuǎn)程駕駛艙內(nèi)還原現(xiàn)場(chǎng)工況，司機(jī)可同時(shí)監(jiān)控4臺(tái)橋機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)“一對(duì)多”精準(zhǔn)協(xié)同。
創(chuàng)新性集成三大核心技術(shù)：在吊鉤防搖擺方面，通過自適應(yīng)算法抑制吊物擺動(dòng)，將振幅降低82%，保障1900噸級(jí)轉(zhuǎn)子等核心部件的吊裝穩(wěn)定性；針對(duì)雙橋機(jī)協(xié)同難題，開發(fā)自動(dòng)并車功能，實(shí)現(xiàn)雙橋聯(lián)合抬吊時(shí)同步誤差小于0.5秒；安全防護(hù)體系則通過雷達(dá)與視覺融合探測(cè)障礙物，預(yù)警響應(yīng)時(shí)間縮短至0.3秒，徹底規(guī)避高空碰撞風(fēng)險(xiǎn)。
運(yùn)行效能與實(shí)證數(shù)據(jù)
在2024-2025檢修周期內(nèi)，該系統(tǒng)主導(dǎo)完成三峽左岸電站6臺(tái)機(jī)組大修任務(wù)。吊裝效率顯著提升，轉(zhuǎn)子吊裝作業(yè)耗時(shí)從傳統(tǒng)模式的72小時(shí)壓縮至28小時(shí)，精度達(dá)標(biāo)率保持100%。人力成本實(shí)現(xiàn)深度優(yōu)化，單次歲修減少司機(jī)高空作業(yè)1400工時(shí)，相當(dāng)于58名司機(jī)全年工作量；高空行走距離降低270公里，事故風(fēng)險(xiǎn)率歸零。設(shè)備可靠性得到充分驗(yàn)證，累計(jì)無故障運(yùn)行10,368小時(shí)，關(guān)鍵傳感器完好率99.7%，系統(tǒng)誤動(dòng)作率為零。
行業(yè)價(jià)值與實(shí)施路徑
該系統(tǒng)的成功應(yīng)用重構(gòu)了水電站運(yùn)維模式。操作模式實(shí)現(xiàn)根本性革新，在保留傳統(tǒng)駕駛室操作基礎(chǔ)上，新增地面集控中心與移動(dòng)終端雙通道遠(yuǎn)程控制，司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度降低70%。構(gòu)建全生命周期管理體系，形成“狀態(tài)感知-故障診斷-預(yù)測(cè)維護(hù)”閉環(huán)，橋機(jī)維修間隔周期延長(zhǎng)至18個(gè)月，設(shè)備利用率提高45%。產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)效應(yīng)顯著，帶動(dòng)太重集團(tuán)等裝備制造商完成智能化改造，國產(chǎn)傳感器、控制系統(tǒng)滲透率達(dá)95%，技術(shù)外溢至金沙江白鶴灘等12座大型水電站。
安全標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范建設(shè)
系統(tǒng)嚴(yán)格遵循《水電站橋式起重機(jī)安全規(guī)程》（GB/T 14405-2023）及ISO 12485起重設(shè)備遠(yuǎn)程操控國際標(biāo)準(zhǔn)，通過中國特種設(shè)備檢測(cè)研究院72項(xiàng)強(qiáng)制性認(rèn)證。在6號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)子吊裝中，系統(tǒng)承受1900噸極限載荷測(cè)試，結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布偏差僅3.2%，創(chuàng)行業(yè)安全系數(shù)新高。安全防護(hù)機(jī)制涵蓋16個(gè)關(guān)鍵控制節(jié)點(diǎn)，建立實(shí)時(shí)載荷監(jiān)測(cè)、位移超限報(bào)警、緊急制動(dòng)三級(jí)防護(hù)體系，故障響應(yīng)速度提升至毫秒級(jí)。
工程實(shí)踐與典型案例
2024年11月19日，三峽電站左岸廠房6號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)子吊裝成為行業(yè)里程碑。該轉(zhuǎn)子直徑18米、重1900噸，需兩臺(tái)1200噸橋機(jī)協(xié)同作業(yè)。遠(yuǎn)程智能操作艙內(nèi)，司機(jī)通過三維動(dòng)態(tài)模型精準(zhǔn)控制起升速度0.5米/分鐘，水平位移容差控制在±5厘米范圍內(nèi)。作業(yè)全程未觸發(fā)任何保護(hù)急停，吊裝就位偏差小于設(shè)計(jì)值的1/3。吊裝過程采集的2300組實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了系統(tǒng)在極端工況下的穩(wěn)定性，其中關(guān)鍵承力點(diǎn)應(yīng)變值偏差率僅0.8%。
智能化生態(tài)延伸
該系統(tǒng)與三峽電站“孿生智能中樞”深度集成，接入機(jī)組檢修機(jī)器人集群，形成“起重機(jī)-機(jī)器人-數(shù)字平臺(tái)”三位一體運(yùn)維架構(gòu)。2025年檢修季實(shí)現(xiàn)吊裝計(jì)劃智能排程、備件物資自動(dòng)調(diào)配，資源周轉(zhuǎn)效率提升60%。系統(tǒng)對(duì)接27類設(shè)備數(shù)據(jù)接口，覆蓋大壩清理機(jī)器人“保石潔”等30余臺(tái)套智能裝備，構(gòu)建起重作業(yè)全流程數(shù)字化鏈條。智能排程模塊將吊裝任務(wù)準(zhǔn)備時(shí)間縮短65%，備件調(diào)用準(zhǔn)確率達(dá)99.3%。
經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益
據(jù)三峽集團(tuán)測(cè)算：?jiǎn)巫偃f千瓦水電站推廣該系統(tǒng)后，年均直接效益達(dá)3700萬元。其中人力成本節(jié)約1200萬元，依據(jù)高空作業(yè)津貼標(biāo)準(zhǔn)核減；檢修周期縮短創(chuàng)造發(fā)電增量收益2100萬元；設(shè)備延壽減少更換支出400萬元。社會(huì)效益層面，該系統(tǒng)將高危崗位數(shù)量壓縮85%，消除高空墜落、電磁輻射等職業(yè)健康風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)應(yīng)用后，單次機(jī)組大修減少安全監(jiān)護(hù)人員42人，降低安全管控成本67%，推動(dòng)水電行業(yè)從“勞力密集型”向“技術(shù)密集型”轉(zhuǎn)型。
總結(jié)
三峽電站橋機(jī)遠(yuǎn)程智能操作系統(tǒng)的成功運(yùn)行，標(biāo)志著我國水電裝備智能化水平躋身世界領(lǐng)先行列。該系統(tǒng)以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為核心，通過傳感網(wǎng)絡(luò)、智能控制、人機(jī)協(xié)同的技術(shù)閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)了大型起重機(jī)作業(yè)模式的根本性變革，為全球水電行業(yè)提供可復(fù)制的中國方案。
數(shù)據(jù)來源：中國三峽集團(tuán)2025年度技術(shù)公報(bào)及第三方檢測(cè)報(bào)告。
