大疆机场值守高山峡谷,为水电站安全运行保驾护航
今年 2 月,国家能源局印发《水电站大坝安全提升专项行动方案》,重点任务包含 8 个方面、 38 项要求。方案特别指出,加强北斗卫星导航、遥感、人工智能等新技术在大坝安全领域的应用,加强自然灾害风险管控,防范遏制大坝安全事故发生。
尤其是当前正值汛期,保障水电站安全运行更是重中之重。根据方案要求,需加强自然灾害风险管控,持续开展防汛检查,对于地质灾害高发区的大坝,需采取必要的防护措施。
太平驿水电站
四川华能太平驿水电有限责任公司所属太平驿水电站,位于四川省汶川县境内,地处岷江干流。高山峡谷之间,两岸山坡陡峭,随处可见悬崖峭壁,地质灾害频发。为进一步保障安全生产,今年 3 月,太平驿水电站引入大疆机场设备。
大疆机场在水电站如何发挥作用?如何为安全生产保驾护航?一起来看看!
地质灾害频发
传统巡检效率低,安全隐患大
太平驿水电站总装机 280MW,供电四川省,是一座典型的径流引水式电站。
2008 年的“5·12”特大地震,不但让太平驿水电站遭受了人员、设备等重大损失,而且改变了大坝周围的地质结构:大坝周围地质条件较差,山体极不稳定。近年来,水电站多次遭受泥石流、滑坡等地质灾害。
水电站大坝两岸山峦连绵
通过有效的手段,及时地对大坝周围环境和地质灾害隐患排查,是日常安全生产中必不可少的一环。以往,水电站主要通过人工抵达现场和工业电视监控系统等方式进行巡查,效率较低,局限性很大,人工巡查需翻山越岭,存在一定的风险。
传统人工巡查
为了弥补传统人工巡检的不足,太平驿水电站引入大疆机场和第三方水电智能巡视平台,通过 7×24 小时无人值守、自主作业的方式,为确保水电站安全稳定运行带来新的解决方案。
作业流程图
大疆机场覆盖半径可达 7km,根据大坝特殊的地理环境因素和冲沟分布,工作人员将大疆机场安装在大坝中心位置,坝体地质稳定,电力、网络环境均优良,适合架设无人值守设备。
大疆机场
日常巡检:
高频次、多角度、精准巡视
在日常巡检中,大疆机场按计划时间和航线自动作业。经纬 M30T 机场版无人机集成了可见光、热成像、激光测距传感器多个模块,能够精准完成水电站各个部位的巡检,包括发电机组、输电线路、坝体、水库、水闸等,帮助用户实时把握水电站安全状况。
工作人员借助大疆机场,对区域内 220kV 输电线路开展定期精细化、自主化巡视,并通过红外相机获取开关站设备的温度分布情况,及时发现异常热源,预防潜在故障和火灾等安全隐患。
220kV 输电线路巡检
升压站红外巡检
夏季汛期,上游来水泥沙含量大,漂浮物较多,对水工运行造成一定威胁,需对大坝上下游河道与水工建筑物进行高效巡检。大疆机场具备响应速度快、视角灵活、全天候作业等特点,可实现大坝快速、多角度、高频率的巡查。
大坝闸首巡检
根据巡检工作安排,工作人员编制任务计划,无人机自动起飞执行任务,并将云台画面实时推送至后台。借助强大的 AI 识别算法对巡检数据进行自动分析,工作人员及时发现和解决设备故障和安全隐患。
后台自动识别
地质灾害排查:
利用指令飞行功能,查看隐患点
太平驿电站地处地震核心区域,大坝两岸山岩破碎、松动、不稳定,极易引发次生灾害。利用大疆机场系统,无人机每日自主巡检 3 架次,查看沏底关沟、福堂坝沟、上游河道两岸边坡地灾隐患点情况。
大坝环境巡查
无人机拍摄的画面可实现全程直播监控,当工作人员发现异常情况时,立刻使用大疆机场指令飞行功能,无人机直接飞往现场查看。
经纬 M30T 机场版无人机拥有 200 倍混合变焦相机,可拍摄高清图片和视频画面,确认冲沟内拦石坝是否毁坏或推移质堆积突增、冲沟内边坡有滑坡等情况。
若出现异常,提醒相关人员密切关注冲沟情况;若推移质过多,则可联系有关部门,对沟内泥沙石进行清理;若出现紧急情况,电站专业人员可立即将大坝所有闸门提起,恢复天然河道,保证电站安全。
地灾隐患问题排查巡视
使用变焦镜头对泥石流堆积进行巡查
突发事件巡视:
随时响应,助力快速研判
6 月 27 日凌晨,岷江上游地区突降暴雨发生泥石流灾害,泥石流裹挟大量巨石、树木、泥沙冲入岷江,形成壅塞体,对太平驿水电站造成威胁。
灾害发生后,工作人员第一时间启动应急响应,立刻向大疆机场下发航线任务。大疆机场随时待命,且具备强大的环境适应性,其防护等级达到 IP55,抗风能力 12m/s,哪怕是夜间、雨天等地灾高风险时段,也能从容作业。
工作人员利用无人机沿河道上游巡视,及时掌握上游来水情况;同时,对大坝周边边坡的隐患点进行检查,并形成隐患点图像数据库。通过对比、时序等空间智能算法的分析,快速发现边坡形变、位移等变化,为防灾减灾提供了有效的辅助决策手段。
巡视上游情况
上游泥石流发生后大坝现状(漂浮物)
此外,在电站泄洪、电力调度或其他突发事件导致水电站上、下游水位将发生明显改变时,利用无人机加装探照灯、喊话器,及时向周边人车进行远距离语音通知和告警,进一步提升泄洪放水预警能力,提高水电站调度运行安全管理水平。
无人机搭载喊话器
在太平驿水电站,以往每次人工巡检至少花费 5-6 小时才能完成,而大疆机场全天候、自主作业的方式,实现了对水电站设施及周边环境快速、精准的监测。
在三个月时间里,大疆机场累计完成 45 次电站巡检、19 个地灾隐患点的观测,飞行 500 多架次,拍摄照片 2 万多张,建立了大坝边坡隐患点的图像数据模型,大幅提升水电站的运行效率和管理水平,为科学及时的应急响应提供了有力保障。