行健行见丨智造活蜀水,慧建焕蓉城

THU天行健  |  2022-01-27


2020年,住房和城乡建设部、国家发展改革委、科技部等13部门联合印发了《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,指出要以大力发展建筑工业化为载体,以数字化、智能化升级为动力,创新突破相关核心技术,加大智能建造在工程建设各环节应用,形成涵盖科研、设计、生产加工、施工装配、运营等全产业链融合一体的智能建造产业体系。


2022年1月11日至16日,清华大学行健书院“清蓉浚茂”实践支队实地考察调研了清华四川能源互联网研究院、国家超级计算成都中心、中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司等高新技术企业,以及成都天府国际机场、都江堰、硬梁包水电站等大型基础设施工程,切身体会到成都市正在以科技创新、智能建造为发展引擎,以生态宜居、公园城市为建设目标,坚决落实“双碳”政策,大踏步迈入世界级城市行列。




企业转型,助力发展


中国电建成都勘测设计院(成勘院)作为传统水电勘测开发企业的代表之一,结合社会经济发展的需要,自2005年以后开始积极向水务环境、城市基础设施、风光新能源建设等领域转型,并在数字工程领域深入发展;支队成员了解到,为结合“十四五”规划对水利行业提出的新要求,成勘院更加注重多种清洁能源、水资源与环境的共同建设,参与了四川省第一个风电场的建设,设计了兴隆湖项目,参与到了成都轨道交通18号线的建设中,充分体现了成勘院聚焦“水资源与环境、基础设施、能源电力”三大领域的发展战略。


成勘院的邱向东老师向支队成员介绍道:研究院近年来成立了数字工程中心、信息技术中心和数字工程分公司,在大坝智能建设方面与清华大学水利系密切合作,研究成果丰硕,取得了诸多奖项,研究领域构成了“智慧工程、智慧水务、智慧能源、智慧企业”四大板块,使得支队成员深刻体会到了传统水利勘测企业在进行智能建造方面的努力。


支队成员与成勘院开展座谈调研




高新技术,科技引领


在大力推进传统企业转型的同时,成都市也积极引进高新技术产业,规划建设了天府新区、高新区等新兴产业聚集平台,打造经济高质量发展的动力引擎和新的增长极,推动相关领域成果就地转化孵化。


其中,清华四川能源互联网研究院在关键装备方面有诸多突破。支队成员在研究院的李甦主任的介绍下了解到研究院研发了交直流混联电网领域的关键装备,打破了德国的垄断;在氢能燃料电池领域,研究院使用高温途径,做到了高效率、安全性和可靠性的平衡;在智慧系统模块,研究院的数字孪生系统十分出色,能够做到100%、高效率的模拟,在能源系统更新升级、建设公园城市等方面具有重要应用价值。


实地调研清华四川互联网能源研究院


为助力国家“双碳”目标的实现,研究院坚持能源-环境-经济协同发展的政策。针对支队成员提出的水利与环境、能源方向有何结合,传统水利如何向智能化转型等问题,研究院的罗彬老师介绍了研究院研制的代替电力检修工人的智能诊断机器人“智能金具”,可以实现输电线路状态、自然灾害、绝缘特性的实时评估、预测、故障及风险预警;而应用于水电枢纽的智能巡检机器人,为大型水库污染监测与水环境安全贡献了清华的智慧水电方案。


同时,成都市充分发挥水利资源丰富、电费低廉的区位优势,协同建设国家超级计算成都中心,充分发挥高新技术企业的集群效应。成都超算中心拥有世界前沿的冷却系统,其超级计算机组拥有6000个CPU,24万个核心数量,计算能力相当于约1.5个“太湖之光”,它的建成在生物医药、天气预测、航空航天、电子信息及人工智能等方面的做出了重大贡献,有力推动了成都战略性新兴产业健圈强链。


支队成员在成都超算中心的硅立方建筑前




智能建造,绿色低碳


成都刚刚落成的成都天府国际机场具有“平安、智慧、绿色、人文”四大原则。在与成都天府国际机场建设部的石杰副部长的交流中成员们了解到:天府机场应用毫米波安检门、高级地面引导系统等新技术,最大程度保障人员安全;在场外城市轨道交通系统的规划中,引入了三条地铁线路,规划设计了GTC综合交通换乘中心和APM捷运系统,极大地方便了旅客在不同交通工具的接驳与换乘;大力推行环境友好的绿色机场,全场绿色建筑三星级面积比例超过80%。


天府机场是引领西部民航发展的国际航空枢纽、引领交通强国建设的国际性综合交通枢纽、引领西部开发开放高质量发展的新动力源和引领全国民航创新发展的示范高地,智能建造为天府机场的落成与运营保驾护航。


支队与天府机场相关负责人开展线上座谈


智能建造同样为大型水利水电工程的维护注入了新活力。现在的都江堰生态水利工程,以都江堰水利发展中心为核心,对都江堰的管理从粗放到细致,运用遥感技术以及智慧水利、自动控制等技术,对干渠、支渠、斗渠、农渠和毛渠各级水闸的闸门进行远程遥感控制,初步实现操作的智慧化现代化。


支队成员实地考察了水闸控制室,了解到智能监测使得都江堰拦水闸的闸房实现了无人化实时监测与远程遥感控制,大大降低了人力成本;计算机技术的应用大大降低了手动升降闸门所造成的误差,将精度提升至了亚毫米级,能够很好地满足泄洪、蓄水等的需求。同时,多台供电设备保障了都江堰鱼嘴处的拦水闸控制室和启闭机的安全,后者更是经受住了汶川大地震的严酷考验。


都江堰工作人员讲解拦水闸智能监控系统


水电行业也在积极践行电站智能建造新路径。支队成员奔赴位于大渡河上游的隶属华能集团四川公司的硬梁包水电站施工现场,切身体会到水电站建设过程将数据、通信、自动化和人工智能等技术与施工建设相结合,对砂石处理系统应用智能的管控方式,并通过监控系统对厂区进行全监控、全覆盖,智能化程度极高,不仅实现了全封闭、零排放运行,而且减少了人员投入与安全危险,避免了安全事故的发生,提高生产效率。


支队在硬梁包水电站工程建设现场


在自动化、智能化建造的基础上,硬梁包水电站的建设过程同样注重环境保护与生态治理:尤其令支队成员们印象深刻的是采用了更为先进的废水处理工艺的沙河坝系统,其通过无人化的辐流处理池,将废水进行深度地净化后排放,相关技术团队更是实现了在处理后的废渣上种植植物,充分体现了“资源全循环、废水全处理、场地全封闭、辅料全利用”的特点,助力国家“双碳”政策的顺利落实。


此外,项目部还设立了技术创新工作室,在基于GIS的三维电子沙盘、高边坡微变摄影边坡变形感知、数字孪生监测预警平台和无人机应急指挥系统等技术的研究上取得了突出的成就,并在实际生产建设中发挥了重要作用。


无人化废水净化系统





经过本次调研,支队成员深刻感受到了智能建造的理念是如何助力于城市规划建设,如何让传统水利水电行业脱胎换骨、焕发新生、引领行业发展。“清蓉浚茂”实践支队支队长,清华大学行健书院本科一年级学生周子桓在实践中说道,“传统建筑、建造行业必须与计算机相结合,朝着无人化,自动化,智能化的方向转型。我觉得也为行健书院同学们未来学习提供了一个参考。”


在“双碳”、绿色、智能的大背景下,发挥科技是第一生产力的作用尤为重要,同学们也期待未来能在国家重大工程建设中建功立业,让青春之花在党和祖国最需要的地方绽放。




行健行见栏目

  行健书院学生社会实践推送共分为行健行见、行健行思、行健行动三个栏目,分别对应着清华大学学生社会实践“受教育、长才干、作贡献”的目标,展示行健书院学生社会实践支队在实践所感受、学习到的体会,所进行的深入思考以及实际作出的行动建设。


供稿丨“清蓉浚茂”支队

责任编辑:胡庆章