水電站系統利用河流、湖泊等水域的水能資源，通過建設攔河壩、引水系統、發電廠房等工程設施，將水能轉換為電能的重要基礎設施工程。它不僅為區域提供清潔、可再生的電力能源，滿足工業、農業和居民生活用電需求，還具備防洪、灌溉、航運、供水等綜合效益。水電站項目通常包含大壩建設、機電設備安裝、電網接入等核心環節，其建設運營需兼顧發電效率與生態保護，是推動能源結構轉型和可持續發展的重要力量。
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一、項目背景：
水電行業普遍存在各類數據規范不統一，各站間數據異構的問題，導致數據融通阻滯，數據價值難以挖掘。隨著水電行業數字化轉型推進，很多電站都陸續建立了綜合數據平臺，對數據管理要求日益提高。通過數據治理工作完善建立數據相關標準規范和制度，消除內部數據壁壘，提升數據協同能力，加強數據資源管理，已成為行業共識。
二、方案架構：
三、解決方案：
水電站運維管理平臺以"智慧中樞"為設計定位，基于工業互聯網架構與數字孿生技術，構建了覆蓋全站設備的三維可視化管控體系。通過部署邊緣計算節點與智能傳感網絡，實現設備狀態實時感知與故障預警的毫秒級響應，創新采用"無人值守+集中調度"的運維新模式，在遠程操控中心打造沉浸式全景監控界面，支持多機組協同優化與智能巡檢路徑規劃。平臺集成AI輔助決策系統，可自動生成設備維護工單并優化資源配置，結合增強現實(AR)技術實現遠程專家指導，顯著提升水電站運維管理的集約化、智能化水平。
平臺涵蓋了智能地理信息監視系統、流域水情智能感知與決策系統、生態下泄流量在線監測系統、大壩安全智能監控與閘門聯動系統、智能安防與工業電視監控系統、電站智能遠控與協同優化系統、智能全景巡檢與預警系統、設備全生命周期智能管理系統等九大子系統。
1、智能地理信息監視系統
系統搭載三維GIS引擎，實時渲染下轄電站的空間分布與運行態勢，通過可視化看板直觀展示設備聯網狀態、機組負荷率及智能分級告警，支持運維人員通過空間鉆取功能快速定位異常設備。
2、流域水情智能感知與決策系統
該系統加裝雨量筒、水位計、溫濕度等各類傳感器后，可持續采集實時水位、雨量、氣壓、溫度、濕度、入庫流量等數據。再結合衛星氣象云圖與獨有的 AI 雨情技術，能幫助水電站管理人員和運維人員及時掌握天氣變化，提前做好蓄水或騰庫發電安排，從而在提升防汛安全的同時，進一步提高發電效益。
3、水情水務智能監測系統
全流域智能調度系統會對整條流域內各水電站的庫容、集雨面積等數據信息展開分析與計算，再依托云計算、大數據等技術，形成該流域專屬的調度方案，進而實現合理泄洪與均衡調度。
4、生態下泄流量在線監測系統
電站安裝專用監測終端后，可自動采集壩頭水位、下泄流量、閘門開度等實時數據，并通過網絡傳輸至集控平臺。運維人員通過可視化界面即可遠程監控各電站生態流量達標情況，系統自動比對核定值并生成合規報告，確保滿足水利環保監管要求。
5、大壩安全智能監控與閘門聯動系統
系統通過部署滲壓計、位移傳感器等設備，實時監測大壩結構安全指標，自動識別滲漏、變形等隱患并預警。依托站內自動化架構，系統可無縫集成閘位測量數據，實現閘門啟閉機與水位、流量等參數的智能聯動控制，精準滿足水電站前池、渠道的閘門調度需求。
6、智能安防與工業電視監控系統
系統基于光纖環網架構，集成高清網絡攝像機與矩陣控制中心，實現對機組設備、變壓器室、配電屏柜等關鍵區域及安防點位的7×24小時可視化監控。支持多路視頻流實時傳輸與智能分析，異常事件自動觸發報警并推送至集控平臺，確保生產安全與設備狀態可追溯。
7、電站智能遠控與協同優化系統
系統基于工業物聯網架構，集成多維度狀態監測與遠程控制模塊，可實現機組啟停、功率調節、參數優化等核心功能的遠程精準操控。通過搭載自適應PID算法與多機協同控制引擎，系統能夠根據實時工況動態調整控制策略，實現多機組負荷智能分配與故障自診斷，經試點驗證可提升發電效率8.2%，降低設備故障率35%，延長關鍵部件使用壽命20%以上。
8、智能全景巡檢與預警系統
系統構建全域電站數字孿生監控平臺，支持7×24小時多電站同屏可視化管控，可實時追蹤機組啟停狀態、并網同步等關鍵流程，確保操作合規性。通過部署物聯網傳感器網絡，系統自動采集水位、軸溫等12類運行參數，結合AI趨勢分析算法，實現故障隱患的提前30分鐘預警，故障識別準確率達98.7%，有效降低非計劃停機風險。
9、設備全生命周期智能管理系統
系統通過物聯網傳感器實時采集設備運行數據，同時對設備運行管理情況加以分析和診斷，可提前規避各類風險問題，還能幫助合理分配任務與資源，進而提升整體運營效率。
