葛洲坝水电站是长江干流上的第一座大型水电站，也是世界最大的低水头、大流量、径流式电站，已平稳运行四十多年。作为中国水电发展的“活化石”，这座电站正悄然经历一场深刻的智能化变革。
▲葛洲坝水电站
在葛洲坝二江电站机组进水口坝面，智能化改造后的门机正高效作业。门机高达30米，两侧跨度达15米，重达500多吨，专门负责电站平面闸门启闭操作，是保障防洪度汛、能源保供及电站安全运行的核心关键设备。而工程师只需要轻点屏幕，门机便即刻启动全自动运行模式，昔日繁琐的人工操作，已升级为全自主智能操作。这背后，究竟蕴藏着哪些硬核科技？
▲葛洲坝水电站智能门机
告别“摇啊摇”的操作迷茫传统门机操作堪称“高空绣花”绝技！驾驶员身处高空驾驶室，需与地面指挥精准配合，完成百吨闸门的毫米级定位，难度堪比蒙眼听指令穿针引线。更具挑战的是，门机采用钢丝绳柔性连接，在风力与惯性作用下，悬挂的重物会不由自主地摇摆，重量越大摆幅越明显。经验丰富的老师傅能顺势通过“跟车”操作平稳控险，而职场新人往往在持续晃动中手足无措，难以掌控方向。为让新人快速掌握“跟车”秘诀，葛洲坝电厂启动智能门机研制工作。研发团队首先基于北斗、激光、UWB（无线载波通信）、直线编码等传感技术，构建“粗定位+精确定位+反馈定位+冗余定位”的柔性定位体系，让门机精准感知自身方位。随后，团队将老师傅的实操经验数字化，使门机可自主制定起点至终点的启动、加速、匀速、减速、制动全流程策略，将百吨闸门的自动控制精度稳定在±5毫米。配合门机与闸门信息智能互联系统，借助视觉识别及RFID（射频识别）等先进技术，实现对门库闸门及闸门槽的精准识别与自动检测，大幅提升闸门启闭的自动化与智能化水平。
▲智能防撞系统模拟图
在实际应用中，这套系统成功破解了传统人工操作中因高空作业、惯性及风力影响导致的精准对位难题。即便在湍急水流中，抓梁也能精准对准水下闸门吊耳孔，准确完成起吊、入槽、穿销等关键动作，面对复杂工况依旧稳如磐石。此外，智能门机集成了金属结构应力监测、传动机构故障预警等功能。200多个传感器实时采集设备运行数据，通过大数据分析实现全生命周期健康管理。这意味着门机不仅能“自主高效作业”，还能“主动自检”，提前预判潜在故障，为水电站安全稳定运行提供长效保障。水下作业的三重安全保障水电站门机核心作业场景聚焦水下，闸门提落过程中，抓梁需在水下精准完成穿销锁定这一关键动作。智能改造前，水下作业完全依赖操作人员的经验与手感，作业成功率难以保证，安全风险居高不下。为破解水下信号传输难题、筑牢作业安全防线，研发团队量身打造三重防护体系。
▲智能定位试验
首先升级设备耐压等级，将水下设备的抗压标准提升至2兆帕，相当于水下200米耐压级别，可从容应对水下高压环境。其次采用双重物理防护，为水下设备配备不锈钢外壳与额外保护罩，有效抵御水流冲击、泥沙磨损等外部干扰。最后构建冗余传输通道，通过数字化传感网络实现信号多路径传输，确保水下与地面的通信稳定不中断。这些改造成果将水下作业模式从以往的“盲操作”升级为“可视化精准控制”，操作人员在地面就能通过屏幕实时观察水下工况，彻底告别高空作业的安全隐患。同时，门机搭载的激光雷达防撞系统，会实时扫描作业区域的人员与障碍物，一旦发现异常立即自动停机，为水下作业筑起一道坚实的安全防线。人机协作的新模式智能门机的投入使用，在作业效率上实现了质的飞跃：闸门启闭响应时间由三十分钟以上缩短至1分钟以内，操作人员由4人及以上减为1人，“一键”即可完成闸门启闭操作。不仅提升了作业精度和效率，更带来了操作人员工作模式的根本转变。
▲传统人工操作门机
这种转变不仅降低了劳动强度和安全隐患，更让年轻技术人员有机会发挥更大创造力。葛洲坝电厂机械水工维修部工程师表示：“从传统门机驾驶员，变成了执行过程中的监督者，这样可以让我从繁重的门机操作中解脱出来，结合我自己的专业能力将更多的工作重心放在创新研发上，用我们年轻人的力量来助力大国重器实现更多智慧转型。”作为运行四十余年的“资深”水电站，葛洲坝智能门机改造并非简单的设备替换，而是我国工业领域设备更新、数字化转型的生动缩影。中国工程院院士钮新强评价：“已建大坝随着使用年限增加，它的安全性肯定是呈下降趋势。智能门机相比传统机制和技术，更安全、更可靠、更高效。”当更多“大国重器”插上科技翅膀，将加速国家传统产业向高端化、智能化、绿色化转型升级，为中国式现代化提供更加有力的支撑。