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“4.2萬平方公里117個(gè)水文站點(diǎn)安全通信”“AI精準(zhǔn)洪水預(yù)報(bào)，預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度提升至90%以上”“大壩監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)預(yù)警，7*24小時(shí)無間斷態(tài)勢(shì)感知分析”……今年以來，位于福建閩江的華東區(qū)域最大水電工程水口水電站迎來了發(fā)展“質(zhì)”變。

在中國電信5G確定專網(wǎng)的助力下，水口水電站化身為閩江流域科學(xué)調(diào)度“精算師”，實(shí)現(xiàn)閩江水情預(yù)報(bào)“流域一張圖”，預(yù)計(jì)年可節(jié)水增發(fā)電量約5億千瓦時(shí)，新增碳減排約48萬噸。

值得一提的是，天翼物聯(lián)、中國電信福州分公司、水口集團(tuán)公司攜手申報(bào)的“AI賦能，綠動(dòng)未來——5G-A助力水力發(fā)電綠波綻放”項(xiàng)目，還榮獲第七屆“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽5G+能源有色專題賽一等獎(jiǎng)。

5G確定專網(wǎng) 讓龐然大物動(dòng)起來

福建防汛看閩江，閩江防汛看水口。

閩江是福建的母親河，保障著福建40%經(jīng)濟(jì)總量的用水需求和三分之一人口的飲水安全。

作為“閩江明珠”，由福建水口發(fā)電集團(tuán)管理的水口水電站，扼守閩江干流中段，肩負(fù)福建電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻及事故備用的重任，為閩江水利、電力高質(zhì)量融合發(fā)展提供強(qiáng)有力支撐。

近年來，福建地區(qū)常見臺(tái)風(fēng)、暴雨等極端天氣，閩江流域防汛壓力較大，水口水電站成為閩江防洪調(diào)度和水資源利用的重要樞紐。利用數(shù)字化手段守護(hù)水口安全，賦能數(shù)字閩江，成為福建水口發(fā)電集團(tuán)的重要任務(wù)。

然而，要讓這個(gè)“龐然大物”動(dòng)起來卻不容易。由于水電站的設(shè)施設(shè)備繁多，且大多涉及大壩、船閘、庫區(qū)等特殊場景，傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)部署成本高昂，加之危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的有線網(wǎng)絡(luò)部署困難，且易損壞，導(dǎo)致核心生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集難度大、數(shù)據(jù)時(shí)空信息的準(zhǔn)確性和可追溯性難以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制、智能巡檢、遠(yuǎn)程協(xié)同作業(yè)、流域數(shù)字孿生等核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)下，對(duì)移動(dòng)專用網(wǎng)絡(luò)的確定性、可靠性能力提出了更嚴(yán)苛的要求。

如何通過一張安全可靠的確定性網(wǎng)絡(luò)，讓水電站更聰明、更智能？

今年4月以來，天翼物聯(lián)攜手福州電信充分發(fā)揮5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，基于自研5G確定專網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)和通智一體解決方案，為水口水電站打造獨(dú)立組網(wǎng)的5G確定專網(wǎng)，提供移動(dòng)化、大帶寬、低時(shí)延、低抖動(dòng)、高可靠、高穩(wěn)定、自服務(wù)的新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)，實(shí)現(xiàn)水文站點(diǎn)高可靠通信、無人機(jī)智能巡檢、AI洪水精準(zhǔn)預(yù)報(bào)、大壩實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等能力，推動(dòng)水力發(fā)電核心環(huán)節(jié)向智能化邁進(jìn)。

打造多個(gè)5G場景應(yīng)用 賦能“數(shù)字閩江”

“水口水電站壩上水位60.27米、入庫流量7230立方米/秒……”在福建水口發(fā)電集團(tuán)集控中心的大屏上，由水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)采集的水口流域各電站的水庫水位、入庫出庫流量等數(shù)據(jù)一覽無遺。如今，這些數(shù)據(jù)已成為梯級(jí)水庫防洪調(diào)度方案和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案的重要參考。

為了讓數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)采集與傳輸，技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過在閩江上游4.2萬平方公里的監(jiān)測(cè)區(qū)域部署117個(gè)落地雨量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，以及大量智能監(jiān)測(cè)終端，依托中國電信5G確定專網(wǎng)“端網(wǎng)協(xié)同、多網(wǎng)融合、通智合一”等核心能力，成功實(shí)現(xiàn)水文站點(diǎn)各類設(shè)備的安全穩(wěn)定可靠通信。

不過，光有數(shù)據(jù)采集還不夠。大壩安全是水電工程中最重要的課題之一。如何將大壩精準(zhǔn)高效地“管”起來？福建水口發(fā)電集團(tuán)依托5G技術(shù)打造的智能巡檢、現(xiàn)場作業(yè)安全管控、大壩監(jiān)測(cè)等功能，為水口水電站注入了新的生機(jī)活力。

在5G無人機(jī)智能巡檢方面

針對(duì)無人機(jī)遠(yuǎn)程飛控、高清視頻回傳等數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡蜁r(shí)延和高穩(wěn)定性要求，技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過部署5G確定性網(wǎng)關(guān)，基于獨(dú)立組網(wǎng)的5G確定性網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)時(shí)鐘同步、核心數(shù)據(jù)的毫秒級(jí)時(shí)延；同時(shí)，首創(chuàng)國網(wǎng)水電系統(tǒng)基于5G機(jī)器人、攝像頭及無人機(jī)的一體化自主巡檢，實(shí)現(xiàn)巡檢效率提升70%。

在5G現(xiàn)場作業(yè)安全管控方面

5G確定專網(wǎng)雙發(fā)選收、5G LAN二層組網(wǎng)等能力，提供99.9999%的數(shù)據(jù)可靠性保障，助力管理人員精準(zhǔn)了解設(shè)備設(shè)施、人身安全、施工運(yùn)維等情況，異常情況及時(shí)預(yù)警，全面提升安全生產(chǎn)管理效率。

在壩體健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)方面

通過5G確定專網(wǎng)NB融合接入能力，精準(zhǔn)采集大壩近千個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的應(yīng)力、位移、滲流等多維數(shù)據(jù)以及預(yù)先設(shè)定的閾值，提供7*24小時(shí)無間斷態(tài)勢(shì)感知分析服務(wù)，在國網(wǎng)系統(tǒng)首次實(shí)現(xiàn)大壩狀態(tài)無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，守護(hù)大壩安全。

值得一提的是，5G確定專網(wǎng)在賦能AI洪水預(yù)報(bào)模型上也發(fā)揮了切實(shí)作用。水口集團(tuán)通過5G確定專網(wǎng)，將人工智能技術(shù)與傳統(tǒng)水文知識(shí)相融合打造的AI洪水預(yù)報(bào)模型，可預(yù)測(cè)未來24個(gè)小時(shí)直至10天的徑流量，形成閩江水情預(yù)報(bào)“流域一張圖”；同時(shí)，對(duì)未來9-24小時(shí)洪峰的預(yù)報(bào)精度在90%以上，達(dá)到甲級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，助力防洪調(diào)度智能化預(yù)警和快速響應(yīng)。

今年6月16日14時(shí)，閩江最大洪峰安全通過水口水電站，最大入庫洪峰流量2.13萬立方米/秒。天翼物聯(lián)、福州電信技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過5G確定專網(wǎng)，進(jìn)行洪峰和洪量的AI智能預(yù)報(bào)，生成發(fā)電機(jī)組運(yùn)行調(diào)節(jié)與航運(yùn)過壩通行生產(chǎn)的最佳調(diào)度方案，實(shí)現(xiàn)機(jī)組全部滿發(fā)、洪水全部消納、船舶全部過壩，以硬核技術(shù)保障上下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

未來，天翼物聯(lián)將堅(jiān)持科技創(chuàng)新引領(lǐng)，創(chuàng)新5G確定專網(wǎng)產(chǎn)品供給，推進(jìn)5G確定專網(wǎng)深入工業(yè)生產(chǎn)核心環(huán)節(jié)，降低企業(yè)數(shù)字化升級(jí)成本，賦能數(shù)字中國建設(shè)。