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【中國智能制造網(wǎng) 本站原創(chuàng)】傳統(tǒng)建筑項目施工正因智能制造技術(shù)而發(fā)生重大變化，水壩便是其中代表。智能制造技術(shù)不僅會使制造業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，還將把與之息息相關(guān)的監(jiān)管、修護等工作漸次帶入“無人之境”，而水壩工程建設(shè)的種種新變只是未來已來的一個注腳。
從修筑到維護 智能制造全面刷新水壩工程建設(shè)
智能制造技術(shù)對建筑業(yè)的影響有目共睹，無論是一夜之間拔地而起的3D打印房屋，還是人工智能與物聯(lián)網(wǎng)覆蓋下的智慧樓宇，都彰顯了新興科技給人類居住環(huán)境增添的未來感。在我們?nèi)粘Ｋ姷钠胀ㄗ》恳酝?，一些其他類型的傳統(tǒng)建筑項目施工也正因智能制造技術(shù)而發(fā)生重大變化，水壩便是其中代表。
與用來居住的地上建筑不同，水壩要面對動態(tài)且復雜的水下環(huán)境的考驗，且往往需承擔發(fā)電等任務(wù)，因此其模型設(shè)計與測試環(huán)節(jié)的重要性較之地上建筑有過之而無不及。怎樣在降低模型制作成本的同時優(yōu)化測試效果成為眾多業(yè)者關(guān)注的問題。
已在制造業(yè)的模型生產(chǎn)中收獲大量成功案例的3D打印技術(shù)無疑是個理想選項。近日，美國伊頓電氣公司就大規(guī)模應用3D打印來制造水電渦輪機和發(fā)電機的概念模型。3D打印的測試組件不僅具有成本優(yōu)勢，還能與普通金屬模型形成對照，比較二者在節(jié)能、提效方面的高下。
水壩工程并不是一勞永逸的，壩體一旦建成，檢修工作也就隨即開始了。畢竟，水壩的質(zhì)量和運作狀況將直接影響周邊居民的日常生活乃至生命財產(chǎn)安全。因此，檢測與維護將伴隨水壩的一生，少則數(shù)十年，多則上百年。
針對水壩容易出現(xiàn)的裂縫、淤積等問題，傳統(tǒng)的檢測手段主要是雷達探測或人工潛水檢測。然而，雷達對淤積等問題的感應不甚，而人工潛水又太耗時耗力，且安全性不高。近年來發(fā)展迅速的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為這項工作帶來新的解決方案。
通過在壩體不同位置布設(shè)相應類型的傳感器，并與監(jiān)測工作站的物聯(lián)網(wǎng)平臺相連，人們端居后方即可實時而全面地掌握壩體狀況。較之下水探測，這樣不僅省了搏擊浪濤之苦，還降低了因抽檢而遺漏問題的可能。
然而，傳感器的靜態(tài)架構(gòu)仍存局限，對于一些突發(fā)狀況，人們需要機動式的應急處理。這時就該機器人和無人機登場了。水能豐富的日本目前就在構(gòu)建以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，以無人機、水下巡檢機器人等為輔助的智能系統(tǒng)，大力推進水壩檢測與維護的自動化。
2015年，松下集團推出了一款水下自動檢測機器人，它配備有探照燈、攝影機、震波傳感器等多種裝置，可根據(jù)壩體的光學及震波影像生成3D數(shù)據(jù)，并利用人工智能(AI)對比分析這些影像，進而判斷是否該展開修護。2016年，在大分川水壩的施工過程中，日本鹿島建設(shè)公司以無人機對現(xiàn)場進行激光測量，一方面用于未建成部分的設(shè)計規(guī)劃，另一方面又對完工部分加以監(jiān)測管理。
此外，虛擬現(xiàn)實(VR)、增強現(xiàn)實(AR)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)在水壩工程建設(shè)的模型設(shè)計、運行控制、周邊環(huán)境監(jiān)測等環(huán)節(jié)也發(fā)揮著日趨重要的作用。
可以預見，智能制造技術(shù)不僅會使制造業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，還將把與之息息相關(guān)的監(jiān)管、修護等工作漸次帶入“無人之境”，而水壩工程建設(shè)的種種新變只是未來已來的一個注腳。
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