“4.2万平方公里117个水文站点安全通信”“AI精准洪水预报,预测精准度提升至90%以上”“大坝监测实时预警,7*24小时无间断态势感知分析”……今年以来,位于福建闽江的华东区域最大水电工程水口水电站迎来了发展“质”变。
在中国电信5G确定专网的助力下,水口水电站化身为闽江流域科学调度“精算师”,实现闽江水情预报“流域一张图”,预计年可节水增发电量约5亿千瓦时,新增碳减排约48万吨。
值得一提的是,天翼物联、中国电信福州分公司、水口集团公司携手申报的“AI赋能,绿动未来——5G-A助力水力发电绿波绽放”项目,还荣获第七届“绽放杯”5G应用征集大赛5G+能源有色专题赛一等奖。
5G确定专网 让庞然大物动起来
福建防汛看闽江,闽江防汛看水口。
闽江是福建的母亲河,保障着福建40%经济总量的用水需求和三分之一人口的饮水安全。
作为“闽江明珠”,由福建水口发电集团管理的水口水电站,扼守闽江干流中段,肩负福建电网调峰调频及事故备用的重任,为闽江水利、电力高质量融合发展提供强有力支撑。
近年来,福建地区常见台风、暴雨等极端天气,闽江流域防汛压力较大,水口水电站成为闽江防洪调度和水资源利用的重要枢纽。利用数字化手段守护水口安全,赋能数字闽江,成为福建水口发电集团的重要任务。
然而,要让这个“庞然大物”动起来却不容易。由于水电站的设施设备繁多,且大多涉及大坝、船闸、库区等特殊场景,传统的有线网络部署成本高昂,加之危险区域内的有线网络部署困难,且易损坏,导致核心生产设备的数据采集难度大、数据时空信息的准确性和可追溯性难以实现。同时,远程自动化控制、智能巡检、远程协同作业、流域数字孪生等核心生产环节下,对移动专用网络的确定性、可靠性能力提出了更严苛的要求。
如何通过一张安全可靠的确定性网络,让水电站更聪明、更智能?
今年4月以来,天翼物联携手福州电信充分发挥5G、物联网等技术,基于自研5G确定专网的网络优势和通智一体解决方案,为水口水电站打造独立组网的5G确定专网,提供移动化、大带宽、低时延、低抖动、高可靠、高稳定、自服务的新型网络应用服务,实现水文站点高可靠通信、无人机智能巡检、AI洪水精准预报、大坝实时监测等能力,推动水力发电核心环节向智能化迈进。
打造多个5G场景应用 赋能“数字闽江”
“水口水电站坝上水位60.27米、入库流量7230立方米/秒……”在福建水口发电集团集控中心的大屏上,由水情自动测报系统采集的水口流域各电站的水库水位、入库出库流量等数据一览无遗。如今,这些数据已成为梯级水库防洪调度方案和经济运行方案的重要参考。
为了让数据实时、精准采集与传输,技术团队通过在闽江上游4.2万平方公里的监测区域部署117个落地雨量监测站点,以及大量智能监测终端,依托中国电信5G确定专网“端网协同、多网融合、通智合一”等核心能力,成功实现水文站点各类设备的安全稳定可靠通信。
不过,光有数据采集还不够。大坝安全是水电工程中最重要的课题之一。如何将大坝精准高效地“管”起来?福建水口发电集团依托5G技术打造的智能巡检、现场作业安全管控、大坝监测等功能,为水口水电站注入了新的生机活力。
在5G无人机智能巡检方面
针对无人机远程飞控、高清视频回传等数据传输的低时延和高稳定性要求,技术团队通过部署5G确定性网关,基于独立组网的5G确定性网络,实现了网络精准时钟同步、核心数据的毫秒级时延;同时,首创国网水电系统基于5G机器人、摄像头及无人机的一体化自主巡检,实现巡检效率提升70%。
在5G现场作业安全管控方面
5G确定专网双发选收、5G LAN二层组网等能力,提供99.9999%的数据可靠性保障,助力管理人员精准了解设备设施、人身安全、施工运维等情况,异常情况及时预警,全面提升安全生产管理效率。
在坝体健康状态监测方面
通过5G确定专网NB融合接入能力,精准采集大坝近千个监测点位的实时数据,结合实时监测的应力、位移、渗流等多维数据以及预先设定的阈值,提供7*24小时无间断态势感知分析服务,在国网系统首次实现大坝状态无线实时监测,守护大坝安全。
值得一提的是,5G确定专网在赋能AI洪水预报模型上也发挥了切实作用。水口集团通过5G确定专网,将人工智能技术与传统水文知识相融合打造的AI洪水预报模型,可预测未来24个小时直至10天的径流量,形成闽江水情预报“流域一张图”;同时,对未来9-24小时洪峰的预报精度在90%以上,达到甲级标准,助力防洪调度智能化预警和快速响应。
今年6月16日14时,闽江最大洪峰安全通过水口水电站,最大入库洪峰流量2.13万立方米/秒。天翼物联、福州电信技术团队通过5G确定专网,进行洪峰和洪量的AI智能预报,生成发电机组运行调节与航运过坝通行生产的最佳调度方案,实现机组全部满发、洪水全部消纳、船舶全部过坝,以硬核技术保障上下游人民生命财产安全。
未来,天翼物联将坚持科技创新引领,创新5G确定专网产品供给,推进5G确定专网深入工业生产核心环节,降低企业数字化升级成本,赋能数字中国建设。