土石坝压实的智能控制理论

有效的压实质量控制对于土石坝的安全和稳定运行至关重要,为此提出一种“智能决策+自动控制”的土石坝压实的智能控制理论。该理论采用三元论的理论结构形式,基于人工智能算法和运筹学,智能决策单元从全局角度给出最优压实计划,“底层”即执行机构的控制问题采用自动控制理论通过双闭环控制模式实现压实过程智能控制。应用实例表明,提出的智能控制理论可实现土石坝压实过程的智能控制,在确保压实质量的同时可提升压实效率。该理论不仅可为土石坝的智能建造提供关键理论和技术支撑,也在公路、铁路、机场和堤坝等工程中具备广泛应用前景。     

大体积混凝土结构温度应力智能控制理论

温度致裂是大体积混凝土施工期面临的难题，而温度应力控制是防裂控裂的关键，为此提出了一种基于人工智能、运筹学、自动控制和数值仿真交叉型新四元理论结构形式的大体积混凝土温度应力智能控制理论。基于该理论实现的温度应力智能控制系统包含全面感知、智能决策和自动控制三部分，全面感知单元采集分析各类施工条件、材料性能及仿真计算数据，智能决策单元通过全局优化方法给出最优冷却通水策略，自动控制单元依据优化策略实现双闭环控制。应用举例表明，提出的大体积混凝土温度应力智能控制理论可实现混凝土浇筑全过程温度应力的智能控制，在确保每一仓混凝土施工期温度应力均符合安全要求的基础上充分发挥材料的性能。     

大坝智能建造智能化程度评价方法探讨

大坝“安全、高质、高效、经济、绿色”的智能化建造是未来发展趋势，准确评价大坝工程建设的智能化程度对实现组织级智能建造具有重要意义。然而，当前大坝工程建造正处于数字化到智能化阶段的转型期，尚未形成工程体系的智能化程度评价方法。本文基于大坝智能建造理论，梳理了大坝智能建造的系统特征与层级划分，阐述了智能化程度评估的基本原则，并基于大坝建造的通用框架建立了智能化程度评价模型，构建了通用的模型应用流程。最后，以典型的高土石坝、混凝土拱坝为例，针对不同类型工程特性从执行级、协调级、组织级角度系统性评价典型工程的智能化程度，为大型水利工程智能建造体系设计提供参考。     

智能住宅中基于现场总线的智能控制节点设计

论述了智能住宅中智能控制节点的基本原理，并设计了一种基于总线技术的智能控制节点，同时说明了该智能控制节点的应用，该智能控制节点使用方便，可靠。     

混凝土拱坝温度应力与横缝性态智能控制方法

温控防裂与横缝工作性态调控是混凝土拱坝施工期面临的两大难题,而冷却通水策略是控制拱坝混凝土安全、横缝开合的关键因素。为此,本文提出了混凝土拱坝温度应力与横缝性态智能控制方法,并综合应用智能化控制理念、仿真分析工具、自动控制技术构建了混凝土拱坝温度应力与横缝性态智能控制系统。分析表明,该系统有效调控了坝体应力与横缝工作性态、充分发挥了混凝土材料性能、大幅提升了温控施工效率,实现了拱坝温控防裂与横缝性态调控的多目标智能优化。     

关于开展“智能控制”双语教学的思考和探索

"智能控制"课程是高等学校机械工程与自动化专业的专业课程。"智能控制"课程介绍的控制方法和原理广泛应用于自动控制、工厂电气和制造加工等多个领域,具有很强的使用价值。在"智能控制"课程中开展双语教学有利于本科院校培养全方位发展的高素质人才。就"智能控制"双语教学的教学内容、教学方法及资源配置等展开一系列探讨,并在教学实践中展开探索。     

智能配电网技术在配电网运行中的应用与研究

介绍了一种基于LoRaWAN技术的智能配电网解决方案,采用智能监测技术、智能控制技术和智能安全技术,实现了对配电网负荷情况和供电质量的实时监测和远程调控。智能监测技术采用了多种传感器,包括电流传感器、电压传感器、温度传感器和湿度传感器,实时监测配电站的各项参数;智能控制技术采用了多个控制器和开关,通过智能算法实现了对配电站的远程调控和开关控制;智能安全技术则包括了智能保护、智能短路分析和故障检测等多种技术,实现对配电站的安全保护和故障检测。通过对实际运行数据的分析,表明该方案能够有效提高配电网的供电质量和可靠性,为现代化智能配电网的建设提供了技术支持。     

超高压智能操作断路器智能控制单元的研究

根据智能操作断路器的基本原理,研制了智能听任的核心部件－－智能控制单元。该单元具有自动识别断路器的工作状态,针对不同工作状态自动调整断路器的操动机构以实现预期的开断特性,记录工显示断路器的工作状态,与远端主机进行通信等４大功能。中阐述了智能控制的工作原理,设计制作了硬件系统,编制了相应的软件,在模拟线路上的实验表明,该控制单元能够实现预定的自要求。     

智能PID控制综述

对于时变对象，非线性系统，传统的PID控制显得无能为力。而融合了先进智能控制和传统PID构成的智能PID控制器具有良好的特性。本文介绍了几种常见的智能PID控制器，包括模糊PID，神经网络P1D，专家PID控制，遗传算法的PID控制和智能PID自学习控制等。     

分布式智能控制及其在宏观政策对电力供需影响模拟中的应用

针对宏观政策对电力供需的影响具有复杂的非线性,以系统工程为指导思想,将智能工程、控制论和分布式人工智能结合起来,对面向agent的分布式智能控制(DIC)进行了探索性的研究,并以智能工程和??优越解理论为基础,首次给出了DIC系统的可控性和可观性定义,通过建立基于规则的一般化求解模型使DIC系统具备了模糊推理能力.作为算例,一个基于agent的智能模拟系统被建立,实现了从宏观政策到电力供需的影响模拟,实际运行结果验证了DIC理论的先进性和政策智能模拟平台的有效性.     

乌东德及白鹤滩特高拱坝智能建造关键技术

金沙江乌东德、白鹤滩水电站是目前世界上在建的规模最大、技术难度最高、建设环境条件最复杂的大型水电工程,需要建设300 m级特高混凝土双曲拱坝,面临众多关键技术难题和安全优质建设的管理挑战。本文遵循“全面感知、真实分析、实时控制”的闭环智能控制理论,将现代信息技术与水电工程建设深度融合,构建了聚焦核心工艺过程与主要业务流程的大坝智能建造技术路线。围绕安全优质高效建设乌东德和白鹤滩两座特高拱坝的工程需求,对混凝土施工质量全环节实时监控、混凝土温控全过程实时控制、工程全生命期安全与工作性态评价、全坝低热水泥混凝土性能复核、智能建造管理平台iDam深化研发等关键技术进行了探索研究和实践应用,并研发相应的智能化控制设备和管理系统。工程实践表明,智能建造中形成的关键技术及管理平台极大提高了工程建设的技术水平和管理效率,将提升中国水电的核心竞争力,为“一带一路”水电工程开发和基础设施工程建设提供更好的技术支撑。     

金沙江下游水电站数字混凝土研究与应用

针对我国高混凝土坝建设“安全、高质、高效、经济、绿色”的目标,本文首先将数据驱动和机理驱动相结合,提出了融合信息与机理的数字混凝土技术,探讨了国内外已有数字混凝土理论的区别,建立了混凝土材料的数字孪生体;其次,根据数字混凝土架构从智能分析数据库、骨料生成与投放和水化动力特性赋能角度展开论述,诠释了数字混凝土构建与赋能过程,并回顾各种赋能技术的研究进展;随后,依托金沙江下游溪洛渡、向家坝和乌东德高混凝土坝,从数据抢救、高掺粉煤灰联合筑坝技术、低热水泥筑坝技术阐述数字混凝土的应用探索;最后对技术难点和应用前景进行总结。本文所提出的数字混凝土是混凝土材料另一个维度上的再现,能够联系纳-微-细-宏观角度结构性能演化机理进行跨尺度联动分析,从材料层次为大坝智能建设提供可靠的数据支撑和决策依据。     

大坝建设4.0

工业4.0即将引领制造业从信息化向智能化转型的第四次工业革命,与此同时,我国大坝建设也将步入智能化时代。回顾我国大坝建设历程,系统总结了各阶段大坝施工技术的特征,将大坝建设的革命性发展阶段划分为机械化、自动化、数字化和智能化四个时代。随着互联网、自动控制和计算机仿真等技术的迅速发展,大坝工程建设理念已从传统的人为主导模式向数字化、智能化模式转变。"数字大坝"系统的不断完善,利于数字化建设向智能化建设的升级。大坝建设4.0引入闭环智能控制模式,首创特高拱坝智能化建设理论和体系,在溪洛渡拱坝的建设中得到了成功应用,真正实现了"无缝大坝"的建设目标。     

特约文章：世界高坝研究及其未来发展趋势

本文阐述了世界高坝发展历史、现状、高坝作用及未来建设和运行所面临的问题与挑战。针对高坝在流域尺度下需要解决的重大关键技术课题,分析提出了合理高度、安全标准、评价方法、多源信息融合、智能健康诊断及高坝永续利用等方面的发展趋势。从工程、社会和环境及流域综合效益等方面考虑,未来特高坝最大可接受的合理高度为300 m级,提高安全标准将是必然趋势。安全评价方法将是定值分析与风险分析的融合发展。正向仿真模拟、信息化反馈分析、风险链辨识、失事路径分析将为高坝安全性评价和安全管理决策提供有效手段。建立健全风险分级防控和隐患排查治理体系,开展高坝状态监测、健康诊断、缺陷修复、泥沙治理,维护大坝健康是实现流域高坝安全“双重预防”的重要保证,有利于高坝长期稳定安全永续利用。     

高坝抗震安全理论发展趋势研究

水电工程是我国绿色清洁能源开发利用和防洪减灾的关键基础设施,在我国未来很长一段时间内都是重大基建工程的重要组成部分。高坝作为水利水电枢纽的关键组成部分,其运行期间的抗震安全极其重要。本文全面评述了国内外高坝抗震安全的发展历史和现状,详细分析了目前高坝抗震安全研究中存在的问题,指出我国大坝抗震设计及其研究水平已经处于国际先进水平,但300 m级高坝抗震安全问题仍面临着诸多技术挑战,抗震设计的理念和方法没有实质性的突破,已难适应发展迅速的高坝建设实践,可能随着建设工程进入运行阶段而带来隐患。针对目前现状,本文分4个方面阐述了高坝抗震安全研究今后的发展趋势和关键科学问题,明确了重点研究方向,为国家重大工程建设和可持续发展相关决策提供参考。     

智慧安全管控系统在水电检修行业的应用

组织实施"智慧电站"建设,利用物联网、视频监控、虚拟现实、人工智能、大数据分析、云计算等技术,实现电站管理由人工决策转变为机器智能决策,是打破安全管理瓶颈,实现科技兴安的重要方式。探索通过对人员定位、电子围栏、孔洞识别、违章抓拍、照度检测、外包单位安全管理及手机APP等系统开发,实现检修现场安全管控从人工管控到智能识别提醒的转变,打造智慧安全管控体系,引领科学化安全管理新模式。     

分布式冷热电三联供智能集控平台研究及应用

介绍了分布式冷热电三联供和智能化平台建设的政策和行业背景,结合国家能源局“互联网+”智慧能源（能源互联网）示范项目的智能集控平台的研究和集成应用,分析了该类分布式能源站的工艺系统特点,阐述了集控平台总体设计原则和功能规划,总结了集控平台架构和各层级中智能化技术应用情况,以及关键控制技术。探讨了智能化技术在分布式能源站集控平台中的实践应用,为分布式能源站的智能化规划,建设和发展提供一定参考。