某抽水蓄能电站地下厂房洞室群围岩块体失稳风险智能诊断系统

       某大型抽水蓄能电站在施工期针对地下洞室群围岩失稳风险诊断的应用需求，系统性研究了开挖面施工地质编录、地质模型快速更新、块体稳定性诊断和支护优化等环节的数字化技术和实现途径。并首次在抽水蓄能电站地下洞室群施工建设过程开展系统性工程应用，实现对围岩块体稳定状态的预测预判和指导支护优化，实现保证工程安全前提下的快速施工，通过优化支护节省不必要的工程投资。

       下图表示了该抽蓄项目施工期基于施工地质编录的块体稳定诊断的实现流程，在地下厂房完成爆破、出渣以后，现场地质人员采用安装在平板电脑上的APP软件完成开挖面地质编录、利用现场的移动网络将编录数据传输到数据库，该数据库起到“集散中心”的作用，不仅接收现场编录数据，而且允许现场或后方的授权人员访问、并采用相应的专业方法完成数据处理，处理后的数据同样储存到数据库。其中的数据处理包括对编录数据的整理（如拼接、分组)、基于监测数据的参数修正等。

       基于处理后的结构面数据，后台自动完成结构面模型更新、三维块体计算模型的更新、围岩块体失稳风险预测以及计算结果的综合分析与支护优化等，所有这些环节工作所采用的方法都集成在一个数字化系统内，通过数据共享和程序化的快速处理大幅压缩工作周期，在完成现场编录后实现失稳块体的快速、智能诊断，满足施工期快速决策的要求。

 块体风险诊断实现流程示意

      下图所示分别为该抽蓄主厂房中导洞及第一层开挖过程中，利用施工地质编录APP采集的开挖揭露结构面数据，现场编录仍沿用二维坐标编录习惯，后台自动将二维线条归位到三维空间。

图1：洞室块体失稳风险智能诊断系统施工地质编录展布图

 主厂房中导洞开挖面地质编录成果及三维展示

主厂房第I层开挖面地质编录成果及三维展示

      利用互联网将现场编录的施工地质数据上传至WEB端洞室块体失稳风险智能诊断系统中，上传的地质编录数据如下图 1所示，允许现场或后方的授权人员访问、并采用相应的专业方法完成数据处理，处理后的数据同样储存到数据库。其中的数据处理包括对编录数据的整理（如拼接、分组)、基于监测数据的参数修正等。基于处理后的结构面数据，后台自动完成结构面模型更新、三维块体计算模型的更新、围岩块体失稳风险预测及计算结果的综合分析与支护优化等，如下图 2所示。

图2：失稳块体智能诊断与综合展示

         上述过程的实现和应用是国家“互联网+”数字化发展战略的具体体现，其中的“互联网”是新基建技术的代表，本项目中主要是移动互联网、因特网和云，实现“无时间消耗地”实现各环节之间的衔接，发挥其“倍增器”的作用。“互联网+”战略中的“+”指专业数字化技术，在本项目中包括基于数字设备的地质编录、三维块体模型更新、块体变形和稳定计算、各专业数据的集成与展示等，除地质编录为单独软件以外，其余全部被集成于块体稳定诊断功能的数字化系统，以便最大程度提高工作效率和更好地保护数据安全。

APPLICATION  CASE

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集成应用系统-应用案例