2025-07-18
一、技术简介
智能启闭设备是利用人工传感设备,通过物联网技术执行数据交互,依托AI算法实现启闭设备的智能故障诊断、智能化识别和定位、智能化规划和监管。其本质是让启闭设备具备感知、计算和执行能力,相比传统启闭设备,能在复杂环境下实现无人化作业,显著提升工程调度效率与安全性。
目前我国在建和已建成水电站均对其启闭设备提出了智能化需求,需要启闭设备可实现设备远程控制,设备远程故障诊断、修复和调试等功能。探索水电站启闭设备的智能化技术,实现其智能可控,提供整机的智能化解决方案,已成为水电站启闭设备制造企业必须面对的行业趋势。
中国水利水电第七工程局有限公司自2017年就开始对水电站门式启闭机的智能化技术着手研究,已取得发明专利8项,其他知识产权19项,技术成果经鉴定总体达到国际领先水平,并在水电、市政等工程中实际应用。
二、主要技术指标
公司研发的启闭设备整机智能化解决方案,主要创新点有:
(1)采用三维参数化设计技术,开发了门机智能化控制系统平台,具有三维仿真、智能定位、路径规划、实时控制、在线监测和智能诊断等功能。
(2)研发了门机智能定位、安全监控、在线检测和智能管理等系统,实现了门机自动校准、自动定位、自动启停、智能诊断等功能。
(3)研制了内嵌式行程检测、水下液压穿退销、水下防泥沙液压销等装置和组合式水下液压泵站,发明了深水防泥沙液压抓梁,提高了液压抓梁在深水复杂环境下作业的可靠性。
四川省科学技术信息研究所2021年8月26日出具的报告编号为20215100902195的科技查新报告结论显示,国内外未见具有以下特点的水电站智能门机的文献报道:
(1)采用视觉识别技术,实现门机智能障碍物识别,预警精度达到94.6%;
(2)采用PLC、行走机构自动校准技术,实现门机定位精度控制在11mm以内;
(3)采用吊具电子防摇系统,最高防摇摆控制精度可达±10mm。
三、社会经济效益、应用情况及适用范围
(1)社会经济效益:相关成果已在水电工程、市政工程中成功应用,涉及的相关产品总产值达到约1.7 亿元,为公司带来约1400 万直接经济效益,彰显了公司在行业内的品牌影响力和龙头企业地位,并在世界范围内树立了中国制造企业的标杆,为今后类似大型设备的研制提供了一个高质量水平的智能化模板,经济社会效益显著。
(2)应用情况:部分技术成果在白鹤滩、杨房沟、赞比亚下凯富峡等多个国内外水电工程中获得应用,成套技术成果在深圳装配式地铁车站建设工程以及甘肃某工程中获得应用。
(3)适用范围:水电站门机智能化技术研究了PLC 技术、计算机及网络通信技术、机械耦合自动适应技术、控制系统的冗余设计技术、远程监控技术等在水电启闭设备中的融合应用,为水电启闭设备提供一个智能化的整机解决方案,可满足今后智慧水电站无人值班、少人值守的需要。同时,亦可满足如地铁、港口等其他有智能化起重启闭设备要求的工程的需要。
四、技术图片
图1 自主研制的深圳地铁90吨+90吨智能门机,是全国首台装配式车站智能门机
图2 应用了智能化技术的水电站门机,白鹤滩水电站进水口4000kN双向门机
五、其他
技术持有单位:中国水利水电第七工程局有限公司
技术联系人:雷文,处长,15181247188,028-81737083,117714937@qq.com