碾压混凝土坝仓面压实质量5D可视化馈控研究

为满足碾压混凝土坝施工质量精细化控制要求，研发了碾压混凝土坝仓面压实质量5D（三维位置、时间和质量参数等5维）可视化馈控系统。首先，提出基于AutoCAD/OpenGL的施工期3D快速建模方法，方便施工一线技术人员构建坝体施工单元3D信息模型，可精确表现随仓面施工进度推移而叠加演变的坝体形态，并有效显示施工阶段坝体实体信息；其次，基于仓面实时获取的碾压工艺参数，建立了基于BP-ANN的碾压层压实度计算模型，给出碾压混凝土坝压实质量全仓面智能评价方法，远程3D模型上可实时显示碾压层施工质量数字可视化云图，并形成Web在线碾压质量报告，实时指导施工人员针对欠碾区域及时补碾修复和再评价，实现了智慧施工。研发系统应用于工程实际，验证了其可靠实用性。     

基于SLAM优化的高拱坝施工仿真移动AR可视化

目前基于增强现实（augmented reality,AR）的高拱坝施工仿真可视化研究,存在可视化角度受限及系统集成度差的问题。移动AR具有交互方式多元化的优势,但存在相机注册误差较大的不足。针对上述问题,提出基于同步定位与地图构建（simultaneous localization and mapping,SLAM）优化的高拱坝施工仿真移动AR可视化方法。本文首先基于SLAM根据目标三维-二维成像关系精确计算初始化相机注册参数,并利用ARCore运动追踪实现移动中实时相机注册;同时,结合相机注册结果,将施工仿真虚拟场景与实际场景融合,实现施工仿真移动AR可视化分析。工程应用表明,基于SLAM优化的移动AR施工仿真可视化系统,初始化相机注册精度相比传感器提高了97.6%,移动中相机注册误差平均仅为0.275 m,能够实现多方位的空间决策分析。     

利用CMV评估堆石料压实质量的神经网络模型

土石坝压实质量对大坝安全至关重要,通过压实质量评估模型可实现对压实质量实时监控。传统碾压施工采用固定的碾压方案,碾压参数在碾压过程中不改变,而在智能压实过程中,碾压参数根据当前压实状态进行优化调整,因此压实质量评估模型必须考虑碾压参数。通过堆石料现场碾压试验,分析了压实计值（compaction meter value,CMV）与堆石料相对密度和碾压参数的相关性。结果表明,CMV与堆石料相对密度具有较强相关性,可作为堆石料压实质量监测指标,碾压机振动频率和车速对CMV影响显著,行驶方向对CMV影响较小。最后基于现场试验和径向基（RBF）神经网络,建立了考虑碾压参数变化的堆石料压实质量评估模型。与试验结果对比表明该模型具有较高精度。     

实时监控下堆石坝压实质量模糊综合评估

堆石坝填筑碾压质量采用事中和事后双控。事中碾压参数往往不能在全工作仓面上100%满足控制要求，且受坝料性质不均匀的影响，即便是相同的碾压参数，也可能会导致不同的压实质量。事后试坑检测采用有限个测点，难以客观反映整个施工仓面的压实质量；若单纯采用压实连续检测指标（如CV）控制，其与坝料压实质量之间也存在一定误差。文章利用大坝填筑碾压质量实时监控技术，在动态采集碾压参数和压实连续检测指标CV的基础上，采用Dempster-Shafer（D-S）证据理论，提出了一种综合考虑事中碾压参数、事后CV的压实质量模糊综合评价方法。此外，为了保证碾压区域无明显连续薄弱区，通过DBSCAN空间聚类分析，提出等效连续薄弱面积的概念，对压实质量薄弱区域空间分布进行定量评价。实例分析表明，此方法可以有效避免单独事中或事后评估的片面性，提高压实质量评估的全面性，为高堆石坝施工质量控制提供一种新的手段。     

碾压式沥青混凝土心墙低温施工技术

对于碾压式沥青混凝土，东北尼尔基地区4月和10月日平均气温略低于规范要求的正常施工日气温标准5C（4．4℃、2．8℃）。但施工实践证明，在低温（0～5℃）范围内采取一定的技术措施仍可以施工，并且能保证工程质量，满足设计要求。可以有效地延长寒冷地区碾压式沥青混凝土防渗心墙的施工工期。     

多参数可调式RCC碾压模拟试验装置研制与应用

通过碾压试验,寻求最佳的碾压参数组合是确保碾压混凝土（RCC）坝压实质量的关键。常规在大坝施工前开展RCC碾压试验成本高、费时间。本文提出基于压实能力的模拟相似原理,研制了多参数可调式RCC碾压模拟试验装置。该装置不但可克服小型碾压试验的碾轮缩尺效应,以及振动压实成型试验平板振动方式与实际碾轮滚动振碾差异较大的弊端,而且可实现碾压机静压力、激振力（振动频率和振幅）、行驶速度、碾压遍数等多级可调。模拟试验结果表明：该装置可等效模拟实际碾压机工作状态;碾压的试件密度和强度能够达到标准试件的密度和强度,含层面试件的抗剪强度也能满足实际施工的要求。本装置可为研究不同碾压参数对RCC坝料压实质量的影响规律,进而优化碾压参数提供了一条经济、便捷、准确、有效的技术途径。     

基于移动无线传感网的电缆通道应急监测系统

为实现电缆通道通信网络缺失、故障或受攻击等应急情况下的环境信息监测需求,研发了一种基于WiFi和超宽带（ultra-wide band,UWB）通信的低成本移动无线传感网络监测系统。该系统包括监测上位机和由球形机器人移动节点组成的无线监测网络。移动节点以STM32系列单片机为主控芯片,集成摄像头模块和温湿度模块实现现场信息采集,集成WiFi通信模块采用无线自组网按需平面距离向量路由协议（ad hoc on-demand distance vector routing, AODV）构建无线传感网络实现信息传输,集成3个UWB通信模块实现移动节点的测距和队列跟随。实验结果表明,该系统能够实现电缆通道环境的稳定实时监测,移动传感队列跟随误差不超过20 cm,监测视频平均传输延时不超过150 ms。     

组合式钢模台车在长距离隧道施工中的应用

水利水电项目隧道工程采用钢模台车进行衬砌施工,常常会遇到曲线段台车就位难度大、转角处易侵占衬砌结构面等问题,影响隧道衬砌质量和使用性能。结合长距离隧道曲线特征、断面尺寸、工作面划分等特点,将钢模台车设计成标准单元模块型式,通过标准单元模块自由组合成长度为16 m、24 m和32 m的组合式钢模台车,用于隧道衬砌施工。应用实践表明,组合式钢模台车施工效率高、工作面之间协调灵活,大幅缩短施工进度和减少台车的配置,同时在曲线段将台车分离成标准单元长度使用,更容易控制曲线隧道衬砌结构面,保障工程施工进度。     

混凝土挤压式边墙技术在黄河公伯峡水电站工程中应用

黄河公伯峡水电站是我国混凝土面板堆石坝第一家采用混凝土挤压式边墙技术。本文就该技术与传统技术（斜坡碾压）在施工工艺方面作了简单比较，从而证明该技术在坝体填筑方面有加快施工进度、提高填筑强度、缩短施工工期，并方便施工等优点。     

架线弧垂角度法观测通用公式推导及应用

在输电线路架线施工中，利用角度法通用公式观测和检查架线弧垂，配合计算机处理分析，从而减轻测量、施工人员的计算强度，方便施工，及时反馈架线质量信息，调整架线弧垂，使其高效、优质地满足架线施工质量要求。     

沙牌拱坝碾压混凝土浇筑中的关键技术研究

沙牌拱坝 (坝高 13 2m)是目前世界上最高的碾压混凝土拱坝。本文结合沙牌大坝对 10 0m级以上高碾压混凝土拱坝施工中的关键技术 ,如混凝土真空溜管入仓工艺、改性混凝土扩大使用范围、坝面作业、冬季施工等进行了详细地分析与研究 ,并提出了相应的解决方法。其研究成果的应用可以提高我国高碾压混凝土拱坝的施工水平 ,也可为其它类似工程的施工提供参考与借鉴     

基于ACDE-SVM的引水隧洞施工仿真参数动态更新

施工仿真参数的更新对于施工仿真结果的准确性具有重要影响。然而目前的引水隧洞施工进度仿真参数更新多采用贝叶斯更新方法,存在需要假定参数分布形式,且无法得到预测参数的序列来描述参数动态变化过程的不足。针对上述问题,文章提出了基于自适应混沌差分进化支持向量机（adaptive chaos differential evolution- support vector machine,ACDE-SVM）的引水隧洞施工仿真参数动态更新方法。首先,采用自适应缩放因子和混沌理论对差分进化算法进行改进,提出自适应混沌差分进化算法（ACDE）,ACDE算法既使搜索时间大大缩减,又弥补了差分进化算法后期局部搜索弱而使群体陷入早熟的缺陷;其次,基于现场施工参数时间序列,采用ACDE算法对支持向量机（SVM）进行参数寻优,进而构建基于ACDE-SVM的施工仿真参数预测模型,克服了传统SVM参数选择效率低、泛化能力弱的不足;最后,采用误差指标对模型性能进行评价,并与常规仿真方法及贝叶斯更新方法的仿真结果进行对比,验证基于ACDE-SVM的仿真参数动态更新方法的一致性和优越性。工程实例表明,该方法能够较好地拟合仿真参数随时间变化趋势,并能够提高引水隧洞钻爆法施工进度动态仿真的准确性。     

大朝山电站碾压混凝土施工及建议

大朝山水电站大坝采用全断面碾压混凝土施工，积累了一定的经验，从中也看出混凝土施工的 发展方向。本文对碾压混凝土施工的现状、方法和问题作粗略介绍，并提出一些看法。     

基于物联网的电网施工智慧工地数字化管理平台建设

随着云计算、人工智能和物联网等数字化技术的不断创新突破，智慧工地作为“智慧城市”和“互联网+”理念成为新基建时代项目管理的必然要求。从系统需求和业务需求出发，通过设计具有视频监控模块、塔吊安全管理模块、环境监测模块、实名制考勤模块、车辆出入口管理模块及高处作业邻边防护模块的电网施工智慧工地数字化管理平台，实现整个施工过程可预见调整、施工进度可智慧控制的智慧施工过程，辅助电网施工企业领导进行杜绝施工现场安全违规违章行为、加强施工现场安健环管理、提高施工质量、降低施工安全风险的决策。     

华能上安电厂3号汽轮机基础施工小结

华能上安电厂３号汽轮机基础施工小结闫晓锋（东电三公司，石家庄市，０５０３００）概况汽轮机基础是整个发电厂的心脏工程，其施工质量的优劣和施工进度的快慢、直接影响汽轮机的安装、试运与投产。本工程为现浇混凝土框架结构，由变截面纵梁ＺＬ－１．２将Ⅰ～Ⅳ根框架...     

双标倒垂孔施工控制系统的开发及应用

设计开发了双标倒垂孔施工控制系统,该系统由项目管理模块、数据管理模块、数据分析模块、施工控制模块和成果输出模块等5个部分组成。该系统能够快速、准确地进行有效孔径分析,完成施工控制信息计算和结构设计,输出CAD详图和分析报告。该系统基于Visual Basic平台设计开发,与Microsoft Word、Excel及AutoCAD等常用软件无缝连接。经过实际工程应用和现场检验,证明该系统计算快速、结果可靠,极大地提高了倒垂孔施工控制的准确度和工作效率。     

混凝土坝面交叉作业安全风险智能识别方法

为快速准确识别混凝土坝面作业风险，针对坝面交叉作业复杂场景特征，基于YOLOv8网络，提出了一种混凝土坝面交叉作业安全风险智能识别方法（YOLO-CDSRI）。首先，采用跨阶段局部网络（CSPNet）和快速空间金字塔池化模块（SPPF）构建主干网络，提高模型对图像中安全风险的态势感知能力。其次，针对小目标安全风险的误识别、漏识别问题，引入双向特征金字塔网络（Bi FPN），经双向跨尺度连接和加权特征融合，增强风险特征间的信息耦合，提升模型对小目标安全风险的关注度。最后，以Wise-IoU为边界框回归损失函数，结合动态非单调聚焦机制，利用“离群度”评估锚框质量，避免标注框几何因素对模型的过度影响。研究表明：经500次迭代训练，YOLO-CDSRI的综合性能优于YOLOv5s、SSD和Faster-RCNN模型，可为智能识别混凝土坝面交叉作业安全风险提供技术支撑。     

基于实时监控的堆石坝碾压质量二元耦合评价

面板堆石坝的填筑碾压质量直接关系到该水库建成后的安全运行,但传统的以随机取样的干密度实验检测坝体填筑质量的方法,其不能全面反映坝体实际的碾压质量,影响坝体质量评价的可靠性。本文依托面板堆石坝"碾压施工质量实时监控系统",并基于面板堆石坝填筑质量变异性分析,将工程实际的干密度指标和可靠度理论相结合,建立了坝体干密度—可靠度二元耦合评价模型,提出了评价面板堆石坝碾压质量的具体流程;以河南省某在建水库工程为例,通过料源含水率和粒径参数的可靠性和敏感性分析,研究了干密度的变异性和干密度影响因子对干密度的影响程度,应用耦合干密度及可靠度的碾压质量二元评价给出了完整碾压区域的干密度分布及其满足施工要求的可靠度,提高了评价有效性和可靠性,对面板堆石坝填筑的质量控制提供有用的科学依据。     

基于智能可穿戴设备的远程协助及安规培训系统研究

施工作业过程中,现场人员无法直接了解设备内部信息和现场图纸信息,需返回办公室查询,作业质量和效果也无法及时检查确认,增加了施工安全风险.电网企业为了达到安全生产的目的,需要将严格的安全生产制度应用到正常的生产中,因此安规知识培训至关重要.提出了一种基于智能可穿戴设备的工程远程协助及安规培训系统, 通过智能装备搭载智能化安规知识库,实现工程现场的远程协助和现场人员的安规培训,保障了施工作业过程中人员和设备的安全,显著提高了电网施工作业效率与质量,提升了应对复杂作业和突发事件的响应速度与处置能力.     

基于KM和AC-BFA模糊逻辑的土石坝压实质量实时评价

针对常用的压实质量评价存在未能够实现压实质量的实时评价，且模型的精度与鲁棒性有待提高等问题，建立一种新的压实质量实时评价模型。该模型由提出的基于核方法（kernel method，KM）与自适应混沌细菌觅食算法（adaptive chaotic bacteria foraging algorithm，AC-BFA）的模糊逻辑构建，同时将被碾材料的物理参数、料源特性参数、施工过程碾压参数作为模型的输入参数，其中被碾压材料的物理参数由振动信号分解后得到的基波与一次谐波的振幅表征。工程应用表明，该模型与常用压实质量评价模型相比，不仅在精度上具有一致性与优越性，而且在加噪数据与异常数据测试中显示出更强的鲁棒性，在进一步嵌入到碾压质量实时监控系统后能够实现压实质量的实时评价。