2023年度国家科学技术进步奖二等奖
复杂条件高坝工程智能建设技术及应用
高坝大库建设是国家重大战略需求,高坝工程建设智能化是智能时代重大工程科技前沿,也是重大发展方向。在高海拔、复杂气候、复杂地形、复杂地质、复杂工艺和复杂分区等多重复杂因素下兴建高坝工程,工程建设面临质量与进度极难控制、人机降效十分显著等艰巨挑战,亟需发展智能建设理论与技术。
华能澜沧江水电股份有限公司作为主要完成单位参与研究的“复杂条件高坝工程智能建设技术及应用”项目,历经10余年持续攻关、不懈奋斗,聚焦复杂工况多要素全过程智能仿真动态建模、复杂条件智能感知-智能分析-智能馈控全过程智能监控、复杂场景大规模智能建设人-机协同作业控制“三大难题”,从“理论-方法-软件-装备-应用”全链条系统开展复杂条件高坝工程智能建设关键技术与应用研究,取得了开创性研究成果:一是创建了复杂条件高坝工程建设智能仿真理论与技术。建立了多模态深度强化学习智能仿真模型,提出了仿真模型自适应更新方法,创立了建设进度智能控制技术,攻克了复杂工况多要素全过程智能仿真与动态建模难题。二是创建了复杂条件高堆石坝建设智能监控理论与技术。建立了高堆石坝建设全过程智能感知理论与技术,提出了高堆石坝压实质量智能分析方法,创立了高堆石坝建设全过程智能馈控技术,实现了复杂条件高堆石坝建设全天候全过程智能感知、智能分析与智能馈控。三是创建了复杂条件高碾压混凝土坝建设智能监控理论与技术。建立了碾压混凝土坝层间结合质量智能监控理论与技术,提出了混凝土浇筑振捣智能监控与振捣质量智能分析方法,创立了质量-进度协同智能馈控技术,实现了复杂条件高碾压混凝土坝建设全天候全过程智能感知、智能分析与智能馈控。四是创建了大规模智能无人碾压人-机-机协同作业方法与技术。研发了大规模仓面施工谱系化智能无人碾压机,提出了复杂工况无人碾压自适应作业方法,创立了人在环中的无人碾压机群高效协同智能控制技术,攻克了复杂施工条件智能无人碾压机研发与大规模机群人机协同作业控制难题。
该项目研究成果形成了完整的高坝工程智能建设理论与技术体系,实现了高坝工程从数字化建设到智能化建设的突破,引领了水利水电工程建设技术发展方向。授权国家发明专利25项、计算机软件著作权11项,发表学术论文161篇,专著4部。相关成果已在两河口、黄登、丰满等52座高坝工程建设中得到成功应用,直接经济效益103.76亿元。成果还将推广应用于RM、BDa等高坝工程以及“一带一路”沿线国家高坝工程建设中,应用前景十分广阔。该成果经专家委员会鉴定达到了国际领先水平,项目获得省部级科技进步特等奖3项、一等奖1项。
2023年度国家科技进步二等奖
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