Visualizzazioni: 0 Autore: Editor del sito Orario di pubblicazione: 2025-05-08 Origine: Sito
Questo articolo esamina sistematicamente l’evoluzione tecnologica della costruzione di dighe intelligenti, dividendola in tre fasi: digitalizzazione, rete digitale e intelligenza. Analizza le caratteristiche tecniche, i progressi della ricerca e i casi ingegneristici rappresentativi di ciascuna fase, esplora la relazione tra costruzione intelligente e dighe intelligenti e propone direzioni di sviluppo future. La profonda integrazione delle tecnologie informatiche di prossima generazione (ad esempio IoT, AI, gemelli digitali) costituisce il motore principale per far avanzare la costruzione di dighe verso la sicurezza, l’alta qualità, l’efficienza, l’economicità e la sostenibilità.
Fase di digitalizzazione
Prove prestazionali dei materiali (termodinamica, deformazione, permeabilità).
Analisi di simulazione (campi di stress, temperatura).
Sensori digitali (posizionamento GPS, estensimetri) e piattaforme di gestione delle informazioni (BIM, SAPTIS).
Caratteristiche principali : Integrazione di tecnologie informatiche, di comunicazione e di controllo; sviluppo di apparecchiature di monitoraggio digitale, modellazione e simulazione. Consente il monitoraggio e il controllo digitale dei processi di costruzione (personale, materiali, tecniche).
Progresso della ricerca :
Casi di studio : Progetto delle Tre Gole, Progetto Xiaowan: sistemi di monitoraggio digitale convalidati, che migliorano l'efficienza e la sicurezza della costruzione.
Fase di rete digitale
Teoria del controllo ad anello chiuso (doppio anello: livello di esecuzione e livello di coordinazione).
Piattaforme collegate in rete che integrano dati di progettazione, costruzione e operativi.
Caratteristiche principali : Combina le tecnologie Internet e i concetti di 'Internet+' per formare un ciclo chiuso di 'percezione-analisi-controllo'. Realizza sistemi uomo-informazione-fisici interconnessi e coordinati dinamicamente.
Progresso della ricerca :
Casi di studio : Centrali idroelettriche di Baihetan e Wudongde: tecnologie intelligenti di compattazione e controllo della temperatura applicate per l'ottimizzazione dell'intero processo.
Fase di Intelligenza
Percezione intelligente (sensori IoT), processo decisionale intelligente (algoritmi di apprendimento automatico), esecuzione intelligente (attrezzature di compattazione senza pilota).
Caratteristiche principali : profonda integrazione di tecnologie AI, big data e blockchain; creazione di sistemi decisionali intelligenti e di controllo adattivo. Il gemello digitale consente l'interazione virtuale-fisica; l’intelligenza parallela risolve le incertezze nei sistemi complessi.
Progresso della ricerca :
Casi di studio : progetti Lianghekou e Datengxia: costruzione collaborativa multi-agente che promuove l''intelligence dell'intero sito'.
Connessione principale : la costruzione intelligente è il processo di produzione; le dighe intelligenti sono il prodotto finale.
Quadro condiviso : basato su 'sistemi umani-informazioni-fisici' e sulla tecnologia dei gemelli digitali, che consente la gestione del ciclo di vita a circuito chiuso (progettazione-costruzione-operazione).
Obiettivi condivisi : ricerca del valore dell'ingegneria idraulica efficiente, sicura e sostenibile.
Aggiornamento della gerarchia dell'intelligence :
Dal livello di esecuzione (intelligenza a punto singolo, ad esempio, controllo della temperatura) al livello di coordinamento (ottimizzazione multi-obiettivo, ad esempio, bilanciamento di pianificazione e qualità) e all'intelligenza a livello organizzativo (autonomia dell'intero sito, ad esempio, costruzione senza personale).
Principali innovazioni tecnologiche :
Affinare le teorie generali della costruzione intelligente; sviluppare tecnologie specializzate (ad esempio, antifessurazione per dighe in calcestruzzo, compattazione senza operatore per dighe in terra-roccia). Approfondire le applicazioni dei gemelli digitali e dell'intelligenza parallela per affrontare le incertezze del sistema.
Standardizzazione e sostenibilità :
Stabilire standard tecnici e protocolli di gestione per l’edilizia intelligente; promuovere sistemi integrati progettazione-costruzione-esercizio. Incorporare principi di costruzione ecologica per ridurre le emissioni di carbonio e migliorare l’efficienza delle risorse.
| Area Tecnica | Caso Applicativo | Highlight Tecnici |
|---|---|---|
| Controllo intelligente della temperatura | Diga dell'Arco Baihetan | Controllo feedback ad anello chiuso per la prevenzione di crepe nel calcestruzzo in massa |
| Compattazione a rulli senza operatore | Progetti di dighe terra-roccia | Navigazione RTK-GPS con valutazione della qualità della compattazione in tempo reale |
| Gemello digitale | Diga di Huangdeng | Interazione virtuale-fisica per l'ottimizzazione dinamica della costruzione |
| Processo decisionale intelligente | Gestione degli orari delle Tre Gole | Algoritmi di ottimizzazione multi-obiettivo per aumentare l'efficienza |
La costruzione di dighe sta subendo una profonda trasformazione dalla digitalizzazione all’intelligenza. Gli sforzi futuri dovrebbero concentrarsi su una più profonda integrazione dell’IT di nuova generazione con l’ingegneria idraulica, sui progressi nella collaborazione multi-agente e nel processo decisionale basato sui dati e sulla creazione di sistemi standardizzati per far avanzare i progetti idroelettrici globali verso risultati più sicuri, più efficienti e più ecologici.
BGT Hydromet impegnata nel campo del monitoraggio intelligente della sicurezza della percezione dei DAMS, ha partecipato alla costruzione di quasi 3.000 piccoli bacini idrici in Cina per le condizioni dell'acqua piovana e servizi di monitoraggio della sicurezza delle dighe, fornendo una garanzia di informazioni accurate per l'invio, la previsione e l'allarme tempestivo del controllo delle inondazioni dei bacini.
