在青藏高原“打印”大坝!3D打印、人工智能、机器人全都用上了

246 2023-12-27

  近日,萧艺从中央纪委国家监委网站获悉,在青藏高原黄河阳曲水电站大坝施工现场,机器人正在挖土采石,无人驾驶卡车正在运送材料...这里建筑工人少,电脑控制的机器人人才是主角。两年后,世界上最大的3D打印项目将在这里诞生。

  据说在建的黄河阳曲水电站投资170多亿,特点是全身黑科技,赚钱比印钞机还快,甚至超过三峡。三峡不是不如它吗?事实上,这座水电站可能会成为中国迄今为止最先进的水电站。

  将打破全球纪录!

  “打印”青藏高原上的大坝对任何人来说听起来都是不可能完成的任务,但中国的研究团队已经开始实施这一计划。利用3D打印技术,很多我们以前认为做不到的事情都可以变成现实。这个阳曲水电站是一个超出人们认知的超级工程。

  目前,迪拜市政府大楼是世界上最大的3D打印建筑,高9.5米,项目面积640平方米。这个项目是由总部在美国的ApisCor赞助的。公司来主持设计和施工,它的结构是用3D打印技术在现场直接建造的。

  但两年后,中国将打破最大的3D打印记录。据《南华早报》报道,这是首次尝试将3D打印技术的概念应用于如此大规模的项目建设。中国正在利用人工智能和3D打印技术在青藏高原建设一个水电项目。如果两年后如期投产,这个180米高的阳曲水电项目将成为世界上最大的3D打印项目。

  (无人压路机)

  首个智能水电站

  黄河阳曲水电站采用了高度智能化的设计。据悉,目前阳曲水电站可以用全人工智能控制的无人挖掘机、卡车、推土机、摊铺机、压路机逐层建造,土石坝部分采用与3D打印相同的增材制造技术,有效缓解工程建设对人力的依赖。

  机器人、无人车、3D打印技术的应用,不仅可以节省人力成本,还可以通过标准化施工,大大提高施工效率。在传统的人工操作中,可能会出现人为错误,例如卡车司机由于路线不熟练而将材料运送到错误的位置,以及在冲击和强烈振动下,压路机操作人员无法保持完全笔直的路径。而机器人学习能力强,不容易受外界干扰。对于水电站建设等艰苦环境下的项目,机器人可以克服高反应等问题,工作自如。

  阳曲水电工程首席科学家、清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室副研究员刘天云说,填筑工程的3D打印流水线需要各种施工机器人的配合。以碾压机器人、铺路机、无人卡车、挖掘机器人为代表的工程施工智能机器人,具有深度感知、有效决策和精确控制的能力。在实践中,它们已经达到甚至超过了人工操作的水平,特别是在危险的周围环境中,其性能远远优于传统的操作方法。

  (智能巡检机器人)

  绿色环保的理念深入到项目中

  根据预期,阳曲水电站将于2024年建成,建成后,这座水电站将能够河南近50亿千瓦时的电力传输将通过1500公里长的高压电力线传输,专门用于绿色能源的传输。该项目全部投产后,每年将节约标准煤146.7万吨,减少二氧化碳排放441.2万吨。青海输送清洁能源,实现“双碳”目标,意义重大。

  据说用传统的手段和技术建一座水电站,会产生大量的废水和废气污染,会对周围的生态环境造成一定的破坏。黄河阳曲水电站的建设就考虑到了这个问题。该水电站建设所用能源全部来自当地的光伏发电、风力发电等清洁能源。项目施工中使用的重型卡车、挖掘机也尽可能电气化,未电气化的工程设备也配备高标准的废气净化器,最大限度减少二氧化碳和废气排放。

  在废水处理方面,中国的工程团队采用了全新的技术,大大减少了建设项目中产生的废水总量。在一天工作结束时,工程人员的生活和施工设备产生的废水也将被收集在废水池中,并被送往附近的废水处理厂进行处理。达到合格标准后排放,实现了生产过程中的废水零排放,有效保护了当地脆弱的生态环境,同样,施工中产生的废弃物也会被认真收集处理。

  近年来,随着我国的快速发展,中国制造、中国速度正在深刻改变大家的认知,基础设施建设也在不断刷新纪录,所以被称为“基础设施疯狂”也就不难理解了,特别是人工智能、3D打印技术取得的进展,有望不断拓展应用广度和深度,培育新的发展增长点,推动中国制造不断向更高技术水平、更高附加值、更绿色低碳升级。