龙滩水电站:“北斗+机器人+数字孪生”筑牢安全监测防线
□本报通讯员 韦哲
龙滩水电站内,192米高的碾压混凝土大坝矗立于峡谷之间,两岸边坡高达数百米,坝区高差接近600米。高山峡谷地形易遮挡卫星信号,给大坝和高边坡变形实时监测带来诸多挑战。如何精准捕捉毫米级细微变化、守住大坝安全底线,是技术团队面临的一道考题。近日,中国卫星导航定位协会发布2026年卫星导航定位科学技术奖奖励决定,由桂冠电力牵头、联合龙滩水力发电厂和武汉大学等单位攻关的“北斗高精度空地一体化融合感知与数字孪生大坝智能监测关键技术及装备应用”项目,荣获卫星导航定位创新应用奖金奖。经评委会院士专家鉴定,这项技术总体达到国际领先水平。
北斗与机器人优势互补,在信号遮挡环境下仍能守住毫米级精度。数字孪生龙滩大坝项目中,大坝表面布设33个变形监测点、边坡布设164个变形监测点,全部点位实现北斗+测量机器人全自动化监测。项目同步布设80余个北斗监测站、9个基准站,实现大坝表面变形监测点位全覆盖。技术团队自主研发北斗与测量机器人一体化智能监测装备,将多重设备集成为一体,观测中心垂线误差控制在1毫米以内。当峡谷山体遮挡北斗信号时,测量机器人自动补位,两套数据相互校验。系统6小时完成实时解算,水平位移精度优于±2毫米、垂直位移精度优于±3毫米;经多基站网平差处理后,监测精度还可再提升50%。
北斗短报文技术,可在公网中断时保障数据传输不断链。山区汛期遭遇暴雨山洪时,公网通信极易中断,常规监测数据也会随之断联。团队创新搭载北斗短报文传输终端,开发专属接口软件,搭建起不依赖手机公网的数据传输通道,单次可传输131个汉字。即使完全没有移动网络,大坝水位、变形等核心监测数据仍能稳定回传至智慧大坝平台,确保极端灾害条件下大坝状态可监测、可上报、可预警。
数字孪生让大坝“算得准、预得早”。依托数字孪生技术,团队搭建构件级高精度BIM模型,完整还原坝体、廊道、地下厂房与高边坡群,测点和三维模型一一映射,实现“一屏观全域、点击即测点”。融合无人机、无人船全域感知,接入有限元仿真算法,对大坝不同工况运行性态实时推演,构建“天空地水工”一体化多源协同感知和数字孪生大坝监测预警决策平台,形成数据与机理双驱动的监测模式,推动大坝安全管理从人工经验驱动转向数据模型驱动。
系统监测完好率、数据有效率均超过93%,隐患识别率从67.1%提升至95.3%,实现“自动采集、智能评判、秒级报警”全流程自动化。系统搭载“大模型+RAG+智能体”国产技术架构,在地震等灾害发生后数秒内自动圈定受影响大坝、对比震前震后监测数据、输出处置建议,推动应急响应从被动处置转向主动智能决策。2026年3月,项目通过验收;2026年9月,这套“天空地水工”一体化感知系统亮相第23届中国—东盟博览会。
来源:中国水利报 2026年10月22日
作者:韦哲
责任编辑:宋雨恒
