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智能水电站解决方案

水电站系统利用河流、湖泊等水域的水能资源,通过建设拦河坝、引水系统、发电厂房等工程设施,将水能转换为电能的重要基础设施工程。它不仅为区域提供清洁、可再生的电力能源,满足工业、农业和居民生活用电需求,还具备防洪、灌溉、航运、供水等综合效益。水电站项目通常包含大坝建设、机电设备安装、电网接入等核心环节,其建设运营需兼顾发电效率与生态保护,是推动能源结构转型和可持续发展的重要力量。

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智能水电站解决方案

一、项目背景:

水电行业普遍存在各类数据规范不统一,各站间数据异构的问题,导致数据融通阻滞,数据价值难以挖掘。随着水电行业数字化转型推进,很多电站都陆续建立了综合数据平台,对数据管理要求日益提高。通过数据治理工作完善建立数据相关标准规范和制度,消除内部数据壁垒,提升数据协同能力,加强数据资源管理,已成为行业共识。

二、方案架构:

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三、解决方案:

水电站运维管理平台以"智慧中枢"为设计定位,基于工业互联网架构与数字孪生技术,构建了覆盖全站设备的三维可视化管控体系。通过部署边缘计算节点与智能传感网络,实现设备状态实时感知与故障预警的毫秒级响应,创新采用"无人值守+集中调度"的运维新模式,在远程操控中心打造沉浸式全景监控界面,支持多机组协同优化与智能巡检路径规划。平台集成AI辅助决策系统,可自动生成设备维护工单并优化资源配置,结合增强现实(AR)技术实现远程专家指导,显著提升水电站运维管理的集约化、智能化水平。

平台涵盖了智能地理信息监视系统流域水情智能感知与决策系统生态下泄流量在线监测系统、大坝安全智能监控与闸门联动系统、智能安防与工业电视监控系统、电站智能远控与协同优化系统、智能全景巡检与预警系统、设备全生命周期智能管理系统等九大子系统。

1、智能地理信息监视系统
系统搭载三维GIS引擎,实时渲染下辖电站的空间分布与运行态势,通过可视化看板直观展示设备联网状态、机组负荷率及智能分级告警,支持运维人员通过空间钻取功能快速定位异常设备。

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2、流域水情智能感知与决策系统
该系统加装雨量筒、水位计、温湿度等各类传感器后,可持续采集实时水位、雨量、气压、温度、湿度、入库流量等数据。再结合卫星气象云图与独有的 AI 雨情技术,能帮助水电站管理人员和运维人员及时掌握天气变化,提前做好蓄水或腾库发电安排,从而在提升防汛安全的同时,进一步提高发电效益。

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3、水情水务智能监测系统
全流域智能调度系统会对整条流域内各水电站的库容、集雨面积等数据信息展开分析与计算,再依托云计算、大数据等技术,形成该流域专属的调度方案,进而实现合理泄洪与均衡调度。

4、生态下泄流量在线监测系统
电站安装专用监测终端后,可自动采集坝头水位、下泄流量、闸门开度等实时数据,并通过网络传输至集控平台。运维人员通过可视化界面即可远程监控各电站生态流量达标情况,系统自动比对核定值并生成合规报告,确保满足水利环保监管要求。

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5、大坝安全智能监控与闸门联动系统

系统通过部署渗压计、位移传感器等设备,实时监测大坝结构安全指标,自动识别渗漏、变形等隐患并预警。依托站内自动化架构,系统可无缝集成闸位测量数据,实现闸门启闭机与水位、流量等参数的智能联动控制,精准满足水电站前池、渠道的闸门调度需求。

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6、智能安防与工业电视监控系统
系统基于光纤环网架构,集成高清网络摄像机与矩阵控制中心,实现对机组设备、变压器室、配电屏柜等关键区域及安防点位的7×24小时可视化监控。支持多路视频流实时传输与智能分析,异常事件自动触发报警并推送至集控平台,确保生产安全与设备状态可追溯。

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7、电站智能远控与协同优化系统
系统基于工业物联网架构,集成多维度状态监测与远程控制模块,可实现机组启停、功率调节、参数优化等核心功能的远程精准操控。通过搭载自适应PID算法与多机协同控制引擎,系统能够根据实时工况动态调整控制策略,实现多机组负荷智能分配与故障自诊断,经试点验证可提升发电效率8.2%,降低设备故障率35%,延长关键部件使用寿命20%以上。

8、智能全景巡检与预警系统
系统构建全域电站数字孪生监控平台,支持7×24小时多电站同屏可视化管控,可实时追踪机组启停状态、并网同步等关键流程,确保操作合规性。通过部署物联网传感器网络,系统自动采集水位、轴温等12类运行参数,结合AI趋势分析算法,实现故障隐患的提前30分钟预警,故障识别准确率达98.7%,有效降低非计划停机风险。

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9、设备全生命周期智能管理系统
系统通过物联网传感器实时采集设备运行数据,同时对设备运行管理情况加以分析和诊断,可提前规避各类风险问题,还能帮助合理分配任务与资源,进而提升整体运营效率。