黃會(huì)寶，馬芳平，沈定斌，江德軍

（1.國(guó)能大渡河流域水電開發(fā)有限公司，四川省成都市 610000；2.四川大學(xué)，四川省成都市 610065；3.清華大學(xué)，北京市 10084）

0 引言

水庫(kù)大壩作為重要的水利基礎(chǔ)設(shè)施，其運(yùn)行安全關(guān)乎公共安全、能源安全及生態(tài)安全，尤其近年一些水庫(kù)大壩潰壩，損失巨大。大渡河作為國(guó)家重要水電基地之一，具有規(guī)劃電站多、建管業(yè)主多、地震地災(zāi)多和壩型多樣等特點(diǎn)，如何管控風(fēng)險(xiǎn)，提高洪水、地震等特殊工況下監(jiān)測(cè)預(yù)警能力，是大渡河電站面臨的巨大挑戰(zhàn)。

2009年，彭明盛首次提出“智能地球”概念[1]。在此背景下，國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞水災(zāi)害防治、大壩安全管理等熱點(diǎn)問題開展了智能化探索與實(shí)踐。2015年鐘登華等提出了“智能大壩”的概念，并探討了智能大壩在基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)與管理運(yùn)行體系方面的研究重點(diǎn)[2]；樊啟祥等基于數(shù)字流域，提出了梯級(jí)水電工程管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)[3-6]；李慶斌等提出大壩建設(shè)4.0，引入閉環(huán)智能控制模式，提出智能化建設(shè)理論和體系[7，8]；馬洪琪等歸納了水電站大壩智能管理目標(biāo)、特征和架構(gòu)，并介紹了瀾滄江流域大壩建設(shè)與運(yùn)行智能管理實(shí)踐[9，10]；向衍等提出了水庫(kù)大壩安全智能管理的內(nèi)涵及其特征[11]；蔣云鐘等提出了智能流域的內(nèi)涵，設(shè)計(jì)了智能流域的總體框架[12]；涂揚(yáng)舉等于2014年提出了“智能企業(yè)”概念，并在大渡河公司率先開展“智能企業(yè)”建設(shè)實(shí)踐[13]。

在“智能企業(yè)”框架之下，大渡河公司提出了“智能監(jiān)測(cè)”建設(shè)，充分應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，構(gòu)建了梯級(jí)電站群運(yùn)行性態(tài)智能感知、異常數(shù)據(jù)在線識(shí)別、安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)警及應(yīng)急聯(lián)動(dòng)響應(yīng)等技術(shù)，搭建了大壩安全及地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，顯著提升了大渡河流域庫(kù)壩群安全智能感知、預(yù)警和管控能力。

1 智能監(jiān)測(cè)內(nèi)涵與框架

1.1 智能監(jiān)測(cè)內(nèi)涵

智能監(jiān)測(cè)是以自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ)，利用新一代信息技術(shù)，融合匯聚大壩及邊坡各種要素信息，構(gòu)建集成集中、智能管控的數(shù)字化管控體系，形成具備自感知、自分析、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)能力的智能化管理模態(tài)，為水庫(kù)大壩長(zhǎng)期健康穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。其主要有五方面核心內(nèi)容：

（1）全面感知。

全面感知是智能監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)，需采用各類先進(jìn)傳感和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用圖像識(shí)別、衛(wèi)星遙感、機(jī)器人等新技術(shù)，進(jìn)一步完善數(shù)據(jù)采集范圍、采集周期及預(yù)處理能力，滿足大壩安全智能監(jiān)控和管理決策的要求。

（2）互聯(lián)互通。

信息互聯(lián)是智能監(jiān)測(cè)的紐帶，利用各種高速高帶寬網(wǎng)絡(luò)通信手段，構(gòu)建“大傳輸”網(wǎng)絡(luò)，以支撐大量數(shù)據(jù)、圖像、視頻等信息的傳輸，保證其實(shí)時(shí)集中數(shù)據(jù)至云計(jì)算平臺(tái)。與此同時(shí)，還需要保證感知應(yīng)用終端與云計(jì)算平臺(tái)、其他專業(yè)平臺(tái)信息的實(shí)時(shí)交互和反饋。

（3）深度挖掘。

深度的融合和挖掘是智能監(jiān)測(cè)的基本要求，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)測(cè)必須對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度解析挖掘，厘清監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)性態(tài)之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)多尺度、多維度、異構(gòu)信息深度融合。

（4）智能診斷。

智能診斷是智能監(jiān)測(cè)的支撐，以準(zhǔn)確診斷大壩健康狀態(tài)，精確預(yù)警、預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)為目標(biāo)，運(yùn)用先進(jìn)計(jì)算方法對(duì)海量信息進(jìn)行處理，構(gòu)建異常信息評(píng)判準(zhǔn)則和評(píng)判體系，快速識(shí)別異常數(shù)據(jù)，智能診斷安全風(fēng)險(xiǎn)，具備風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別智能化的能力。

（5）智能決策。

智能決策是智能監(jiān)測(cè)的核心，它以建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判預(yù)警、自主響應(yīng)、決策支持的全流程庫(kù)壩群安全風(fēng)險(xiǎn)管控為目標(biāo)，利用現(xiàn)代信息技術(shù)、人工智能技術(shù)，在大壩工況精準(zhǔn)模擬和風(fēng)險(xiǎn)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)重現(xiàn)與匹配，快速生成應(yīng)急處置方案，為水庫(kù)大壩安全智能管控提供決策支持。

1.2 智能監(jiān)測(cè)框架

智能監(jiān)測(cè)是以大壩數(shù)字化為基礎(chǔ)，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，圍繞“提高專業(yè)管理水平、打造人機(jī)協(xié)同模態(tài)”兩項(xiàng)重點(diǎn)，提升“信息感知、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、自主決策”三項(xiàng)能力，以打造“大感知、大傳輸、大存儲(chǔ)、大計(jì)算、大分析”為手段，建立動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的全面感知、深度分析、風(fēng)險(xiǎn)管控的智能監(jiān)測(cè)體系，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別自動(dòng)化、管理決策智能化的目標(biāo)（見圖1）。

圖1 智能監(jiān)測(cè)框架體系Figure 1 Intelligent monitoring framework system

1.2.1 核心能力

（1）提高專業(yè)管理水平，打造人機(jī)協(xié)同模態(tài)。

聚焦專業(yè)管理，提高人才隊(duì)伍素質(zhì)，配齊監(jiān)測(cè)專業(yè)學(xué)科，配備智能化監(jiān)測(cè)裝備，運(yùn)用“云大物移智”等現(xiàn)代信息技術(shù)，創(chuàng)新監(jiān)測(cè)理論和技術(shù)方法，提升專業(yè)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控核心競(jìng)爭(zhēng)力，提高全流程化的庫(kù)壩高效管理水平。注重人機(jī)協(xié)同，加快人的思想行為、管理對(duì)象要素和智能機(jī)器整合，構(gòu)建基于庫(kù)壩安全的智能化人機(jī)管控平臺(tái)，形成人機(jī)交互、人機(jī)融合和人機(jī)共創(chuàng)的協(xié)同發(fā)展新模態(tài)，全面激發(fā)創(chuàng)建智能監(jiān)測(cè)發(fā)展活力，推進(jìn)企業(yè)技術(shù)升級(jí)和管理變革。

（2）提升信息感知、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、自主決策能力。

信息感知能力就是運(yùn)用先進(jìn)傳感和測(cè)量技術(shù)，構(gòu)建一體化監(jiān)測(cè)感知體系，實(shí)施大壩及邊坡安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化建設(shè)和升級(jí)改造，提高設(shè)備設(shè)施可靠性和完備性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)獲取和多源信息匯聚傳輸，具備信息感知自動(dòng)化的能力；風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別能力就是基于水情、工情、監(jiān)測(cè)、檢測(cè)、地震等多源信息融合互饋，運(yùn)用先進(jìn)計(jì)算方法對(duì)海量信息進(jìn)行處理，構(gòu)建異常信息評(píng)判準(zhǔn)則和評(píng)判體系，快速識(shí)別異常數(shù)據(jù)，智能診斷安全風(fēng)險(xiǎn)，具備風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別智能化的能力；自主決策能力就是在風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)預(yù)警的基礎(chǔ)上，打破數(shù)據(jù)孤島和專業(yè)壁壘，運(yùn)用知識(shí)推理和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)等綜合分析手段，自主生成輔助決策方案并觸發(fā)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)策略，具備決策管理自主化的能力。

1.2.2 實(shí)施路徑

（1）多維監(jiān)測(cè)打造數(shù)據(jù)“大感知”網(wǎng)絡(luò)。

“大感知”網(wǎng)絡(luò)是智能監(jiān)測(cè)的“感官”，通過(guò)豐富大數(shù)據(jù)來(lái)源，廣泛采用衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)、智能傳感等技術(shù)，進(jìn)一步擴(kuò)大感知范圍，構(gòu)建流域“空天地一體化、水上水下、內(nèi)外結(jié)合”的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系，為智能監(jiān)測(cè)建設(shè)提供全面、準(zhǔn)確時(shí)空數(shù)據(jù)資源。

（2）多網(wǎng)聯(lián)動(dòng)提升信息“大傳輸”能力。

以深度融合庫(kù)壩群全要素感知數(shù)據(jù)和其他系統(tǒng)多源大數(shù)據(jù)為目標(biāo)，利用電力專線、 MSTP、4G+及5G、無(wú)線傳輸、LoRa等信息技術(shù)，搭建智能監(jiān)測(cè)信息傳輸及基礎(chǔ)承載平臺(tái)，滿足各種自主感知模塊獲取的各類信息數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確地自主傳輸，形成多層次、系統(tǒng)化、高速的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)[14]。

（3）整合資源構(gòu)建數(shù)據(jù)“大存儲(chǔ)”平臺(tái)。

匯聚和整合資源，建立專業(yè)數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中和資源共享。

（4）集中整合提升數(shù)據(jù)“大計(jì)算”能力。

構(gòu)建云計(jì)算中心，運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)、流式數(shù)據(jù)處理架構(gòu)、數(shù)據(jù)批處理計(jì)算架構(gòu)以及Spark內(nèi)存計(jì)算架構(gòu)等，將各類信息集中遷移上云，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一計(jì)算、統(tǒng)一處理。

（5）智能運(yùn)用提升數(shù)據(jù)“大分析”水平。

開發(fā)基于協(xié)同感知、查詢與檢索、實(shí)時(shí)分析檢測(cè)、趨勢(shì)分析、安全預(yù)警、智能可視化等一批中間服務(wù)組件，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)、水情、地震等大數(shù)據(jù)智能應(yīng)用，打破“數(shù)據(jù)孤島”效應(yīng)，通過(guò)挖掘監(jiān)測(cè)、水情、地震等多源信息，構(gòu)建庫(kù)壩群智能監(jiān)測(cè)“大數(shù)據(jù)”，建立風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)評(píng)估指標(biāo)體系，形成風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)和度量標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，構(gòu)建數(shù)據(jù)異常在線識(shí)別及修復(fù)模型，形成安全風(fēng)險(xiǎn)分層遞進(jìn)式預(yù)警管控體系，綜合分析、預(yù)判庫(kù)壩群安全狀態(tài)，自動(dòng)將預(yù)警信息推送至公司各層級(jí)管理人員，及時(shí)采取措施，提升數(shù)據(jù)綜合分析能力。

2 大渡河流域庫(kù)壩群智能監(jiān)測(cè)實(shí)踐

2.1 技術(shù)架構(gòu)

以大渡河公司智能企業(yè)建設(shè)為基礎(chǔ)，構(gòu)建大壩安全管控及地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警2個(gè)核心平臺(tái)，構(gòu)建業(yè)務(wù)量化、集成集中、智能協(xié)同的管控體系，形成具備自感知、自學(xué)習(xí)、自分析、自決策能力的大壩智能化管控模式，為水庫(kù)大壩長(zhǎng)期健康穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

庫(kù)壩安全管理方面，依托大渡河公司云平臺(tái)，建成了大壩安全管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了庫(kù)壩安全信息集成集中、遠(yuǎn)程采集、數(shù)字巡檢、實(shí)時(shí)評(píng)判分析、模型統(tǒng)計(jì)分析、信息預(yù)訂與推送等功能，滿足了流域各個(gè)單位的大壩安全管理需求。同時(shí)，構(gòu)建了庫(kù)壩安全風(fēng)險(xiǎn)管控系統(tǒng)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，通過(guò)穩(wěn)定、變形、滲流綜合分析對(duì)電站整體運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)了庫(kù)壩安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)判和智能決策，保障了流域庫(kù)壩群由傳統(tǒng)管理向風(fēng)險(xiǎn)智能管控的跨越（見圖2）。

圖2 庫(kù)壩群安全風(fēng)險(xiǎn)智能管控平臺(tái)總體架構(gòu)Figure 2 Overall architecture of intelligent management and control platform for reservoir and dam group safety risk

地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警方面，在已有地質(zhì)資料成果基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)、“天-空-地-水-內(nèi)”監(jiān)測(cè)技術(shù)、三維可視化、云計(jì)算等，構(gòu)建地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，建立地質(zhì)災(zāi)害大數(shù)據(jù)資源池，研發(fā)地質(zhì)災(zāi)害早期識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)排序、監(jiān)測(cè)預(yù)警、應(yīng)急指揮等全覆蓋的技術(shù)支撐平臺(tái)和方法體系，實(shí)現(xiàn)從感知、管理、評(píng)價(jià)、預(yù)警、防治等全流程智慧化管理（見圖3）。

圖3 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警平臺(tái)總體架構(gòu)Figure 3 Overall framework of geological disaster prediction and early warning platform

2.2 核心內(nèi)容

（1）多源信息智能感知。

構(gòu)建了“天-空-地-水-內(nèi)”一體化監(jiān)測(cè)體系，利用INSAR、GIS、衛(wèi)星遙感對(duì)全流域進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患點(diǎn)，從大面積、大尺度角度進(jìn)行管控[15，16]。同時(shí)，對(duì)于重點(diǎn)部位以及樞紐區(qū)建筑物，構(gòu)建了基于北斗衛(wèi)星、遙感影像、航空測(cè)量、光電測(cè)量、水下聲吶探測(cè)等天-空-地-水-內(nèi)一體化立體監(jiān)測(cè)感知體系[17-19]（見圖4）。

圖4 “天-空-地-水-內(nèi)”一體化網(wǎng)絡(luò)體系Figure 4 Integrated network system of “air space，water，underwater，internal and external”

（2）多網(wǎng)聯(lián)動(dòng)實(shí)時(shí)傳輸。

以2.5G電力光纖網(wǎng)絡(luò)為骨干，以8M專線和衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)為輔助，綜合應(yīng)用LoRa、4G COMWAY、5G等技術(shù)，提高數(shù)據(jù)“大傳輸”效率。

（3）異常數(shù)據(jù)在線辨識(shí)。

融合遠(yuǎn)程智能感知、時(shí)空關(guān)聯(lián)分析、環(huán)境-力學(xué)耦聯(lián)分離等，提出了數(shù)據(jù)異常自識(shí)別、異變誘因自辨識(shí)、關(guān)鍵數(shù)據(jù)自修復(fù)的進(jìn)階式數(shù)據(jù)異常在線辨識(shí)與修復(fù)方法，破解了數(shù)據(jù)異常在線識(shí)別誤判漏判率高、數(shù)據(jù)異變誘因智能辨識(shí)度低、數(shù)據(jù)缺漏和異變導(dǎo)致結(jié)構(gòu)特性響應(yīng)錯(cuò)位等致使監(jiān)測(cè)信息無(wú)法真實(shí)反映大壩安全實(shí)時(shí)性態(tài)的難題，為大壩運(yùn)行安全可靠性監(jiān)控提供了信息保障（見圖5）。

圖5 異常數(shù)據(jù)在線識(shí)別技術(shù)體系Figure 5 On line intelligent identification technology system of abnormal data

（4）安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)管控。

安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)基于人工智能體系進(jìn)行研發(fā)，通過(guò)推理機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、方法庫(kù)實(shí)現(xiàn)智能管控工作，其推理模型見式（1）。

式中： C——智能識(shí)別；

C1、C2、C3、C4——設(shè)備狀態(tài)、數(shù)據(jù)識(shí)別、大壩安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)特征、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急的結(jié)論；

g——數(shù)據(jù)向量；

g1——源端采集數(shù)據(jù)向量，包括大壩及邊坡安全監(jiān)測(cè)向量，外接工情巡視等監(jiān)測(cè)向量；

g2——時(shí)空約束向量；

g3——環(huán)境向量；

g4——觸發(fā)條件向量；

RB——推理規(guī)則、評(píng)判規(guī)則、方法調(diào)用規(guī)則或解釋規(guī)則；

∧ ——與；

∨——或；

DamSafe——推理系統(tǒng)，按照大壩安全外在約束和環(huán)境條件，根據(jù)外界或內(nèi)定觸發(fā)機(jī)制，運(yùn)用規(guī)則對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行推導(dǎo)，得出相應(yīng)結(jié)論。

大壩安全實(shí)時(shí)監(jiān)控主要針對(duì)影響大壩安全的關(guān)鍵指標(biāo)，首先結(jié)合工程特點(diǎn)，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)研究成果等設(shè)置關(guān)鍵指標(biāo)體系，再根據(jù)各類規(guī)范、力學(xué)分析與反分析計(jì)算成果、設(shè)計(jì)控制值、運(yùn)行單位經(jīng)驗(yàn)等設(shè)置各類監(jiān)測(cè)量的監(jiān)控值，若實(shí)測(cè)值在監(jiān)控指標(biāo)以內(nèi)則評(píng)判為正常，否則為疑點(diǎn)。當(dāng)大壩變形、揚(yáng)壓力等關(guān)鍵監(jiān)控指標(biāo)出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)驅(qū)動(dòng)模型對(duì)大壩安全風(fēng)險(xiǎn)時(shí)變概率進(jìn)行估計(jì)。

（5）風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警響應(yīng)決策。

構(gòu)建了“最宜監(jiān)測(cè)環(huán)境適應(yīng)驅(qū)動(dòng)+異常識(shí)別預(yù)警反饋校驗(yàn)驅(qū)動(dòng)+極端環(huán)境（大洪水、強(qiáng)降雨、大地震等）應(yīng)急驅(qū)動(dòng)”的庫(kù)壩安全、防洪安全、優(yōu)化調(diào)度及應(yīng)急聯(lián)動(dòng)等多目標(biāo)集成化智能管控體系，其流程如圖6（a）所示。提出了大壩安全風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)響應(yīng)決策機(jī)制，研發(fā)了“多源信息智能感知→多網(wǎng)互聯(lián)實(shí)時(shí)傳輸→流式數(shù)據(jù)在線辨識(shí)→運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控→安全風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)評(píng)估→預(yù)警響應(yīng)聯(lián)動(dòng)調(diào)控”的全過(guò)程智能管控系統(tǒng)，如圖6（b）所示。

圖6 安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警響應(yīng)決策系統(tǒng)流程Figure 6 Security risk early warning response decision system process

同時(shí)，根據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)信息及預(yù)警等級(jí)，系統(tǒng)可按預(yù)警響應(yīng)策略自動(dòng)與現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警、道閘系統(tǒng)、視頻監(jiān)控等進(jìn)行匹配，執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)響應(yīng)措施，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)快速聯(lián)動(dòng)響應(yīng)及對(duì)不同安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)告警和聯(lián)動(dòng)管控，并將預(yù)警信息推送至決策指揮中心等相關(guān)決策機(jī)構(gòu)，開展會(huì)商和決策。

2.3 應(yīng)用成效

（1）專業(yè)管理發(fā)揮作用。

依托該套技術(shù)，做好了大渡河流域7廠9站大壩及邊坡日常監(jiān)測(cè)、巡視檢查、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析、監(jiān)測(cè)設(shè)備設(shè)施檢修維護(hù)等工作，嚴(yán)格落實(shí)日常監(jiān)測(cè)信息報(bào)送和定期報(bào)告要求，有序推進(jìn)新投產(chǎn)水電站的庫(kù)壩監(jiān)測(cè)生產(chǎn)準(zhǔn)備，積極應(yīng)對(duì)了2015年金口河5.0級(jí)地震、2017年大渡河上游百年一遇大洪水等突發(fā)事件，成功監(jiān)測(cè)了瀑布溝電站庫(kù)首右岸拉裂變形體上部異常變形、深溪溝電站壩基揚(yáng)壓力超標(biāo)等異常事件，及時(shí)采取工程治理等措施保障了庫(kù)壩運(yùn)行安全，管理的大壩安全注冊(cè)均達(dá)到“甲級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)、定檢均被評(píng)定為“正常壩”，保持了連續(xù)安全生產(chǎn)無(wú)事故，為流域電站水庫(kù)大壩安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)強(qiáng)保障。

（2）技術(shù)水平持續(xù)提升。

運(yùn)用新一代信息技術(shù)，不斷推進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備設(shè)施自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)，接管電站監(jiān)測(cè)自動(dòng)化覆蓋率達(dá)到95%以上，改變了傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)管理模式，提高了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能感知水平及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集能力；建成了大壩安全管控平臺(tái)，匯聚了流域地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)信息，推進(jìn)了流域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警中心建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了管轄流域大壩及邊坡監(jiān)測(cè)信息的集成集中管控；建立了基于水情、監(jiān)測(cè)、檢測(cè)等多源信息融合的異常數(shù)據(jù)識(shí)別方法，提高了海量數(shù)據(jù)自動(dòng)甄別能力，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量顯著提高；開展了大壩安全風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)評(píng)估理論研究，著力解決大壩及邊坡安全風(fēng)險(xiǎn)多依靠人工定期評(píng)判的技術(shù)難題，完成了混凝土壩安全風(fēng)險(xiǎn)在線監(jiān)控技術(shù)攻關(guān)，達(dá)到了智能化管控基本要求。在職工人數(shù)基本不變的條件下實(shí)現(xiàn)了管控電站數(shù)量翻番，勞動(dòng)生產(chǎn)率明顯提高，專業(yè)管理能力持續(xù)提升。

（3）先進(jìn)裝備廣泛應(yīng)用。

重點(diǎn)實(shí)施了表面變形監(jiān)測(cè)自動(dòng)化、監(jiān)測(cè)設(shè)備設(shè)施智能巡檢、內(nèi)觀傳感器數(shù)據(jù)智能采集裝備研發(fā)，著力提升信息自動(dòng)化感知能力。建成了大視場(chǎng)角與多類型儀器同軸裝配的三維變形遠(yuǎn)程智能測(cè)站，形成了定型化產(chǎn)品并在流域多個(gè)電站推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了表面變形監(jiān)測(cè)自動(dòng)化覆蓋率連年提升；開展了基于PLC＋的新型工程安全智能測(cè)控裝置研發(fā)，解決內(nèi)觀傳感器自動(dòng)化采集效率低、設(shè)備狀態(tài)難掌握等問題，已取得階段性成果。引進(jìn)多波束、水下機(jī)器人、聲吶掃描等先進(jìn)設(shè)備，提高了水工建筑物水下檢測(cè)效率和精準(zhǔn)度，形成了三維數(shù)字化成果庫(kù)。探索了無(wú)人機(jī)、北斗衛(wèi)星、遙感InSAR等新型監(jiān)測(cè)方法，增強(qiáng)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)感知能力。

（4）效益發(fā)揮日益顯著。

通過(guò)該套技術(shù)的應(yīng)用，有效管控了大渡河流域沿河1062km范圍的大壩及地災(zāi)監(jiān)控點(diǎn)，目前已對(duì)10座大壩、15處邊坡2萬(wàn)多監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)行了集中管控，并將其安全風(fēng)險(xiǎn)分四級(jí)進(jìn)行預(yù)警，成功發(fā)布預(yù)警30余次。在管理方面，通過(guò)智能感知技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，大幅降低了勞動(dòng)量和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了“少人值守，隊(duì)伍精干”的目標(biāo)。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文依托大渡河流域庫(kù)壩群智能監(jiān)測(cè)實(shí)踐，總結(jié)了智能監(jiān)測(cè)內(nèi)涵、核心能力及實(shí)施路徑，提出了圍繞“提高專業(yè)管理水平、打造人機(jī)協(xié)同模態(tài)”兩項(xiàng)重點(diǎn)，提升“信息感知、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、自主決策”三項(xiàng)能力，構(gòu)建“大感知、大傳輸、大存儲(chǔ)、大計(jì)算、大分析”為手段，以達(dá)到庫(kù)壩群風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別自動(dòng)化、管理決策智能化目標(biāo)。

下一步，大渡河公司將積極響應(yīng)國(guó)家新型基礎(chǔ)性建設(shè)，探索“新基建+智能監(jiān)測(cè)”領(lǐng)域的技術(shù)研究，不斷豐富大數(shù)據(jù)來(lái)源，深化智能感知技術(shù)，健全“空天地”、水上水下、內(nèi)外一體化長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)立體觀測(cè)體系，提升大感知能力；進(jìn)一步豐富大壩安全管控平臺(tái)及地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警平臺(tái)功能，強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)警、會(huì)商決策、知識(shí)積累以及虛擬現(xiàn)實(shí)等方面功能，著重開展上下游梯級(jí)間聯(lián)防聯(lián)控技術(shù)研究，形成科學(xué)、合理、務(wù)實(shí)的聯(lián)防聯(lián)控體系，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)調(diào)度和工程安全運(yùn)行的目標(biāo)最大化。