“WIC 奖”展播五：基于自主创新的大型流域水电公司智慧企业建设

导读：为进一步加快推动人工智能和制造业的融合发展，在第六届世界智能大会筹备期间，世界智能大会组委会首次与中国新一代人工智能发展战略研究院、天津市智能科技产业专家咨询委员会合作开展"WIC 智能科技创新应用优秀案例"评选活动。

本届评选面向"智能制造"方向，围绕关键技术及核心基础部件、智能化装备和制造过程智能化技术与系统（数字化工厂车间）三大领域，面向全国征集到 186 个案例，覆盖全国 21 个省（直辖市），分布在 27 个行业。评选活动遵循公平、公正、客观、权威的原则，由 30 位智能科技领域中外知名专家组成评审委员会，从创新性和独特性、应用价值与实效性、实施难度与复杂性、市场影响与推广性等维度对申报案例进行评审，最终评选出 10 个优秀案例。我们将在未来一段时间通过官网、官微等平台陆续展播优秀案例，推动创新应用案例的推广和普及，进一步带动人工智能和实体经济的深度融合。

01 本期案例概述

本期为大家带来十大优秀案例之一、智能化装备领域入选案例 -- 基于自主创新的大型流域水电公司智慧企业建设，核心技术关键词为智慧企业、人机协同、大数据。

2014 年以来，国能大渡河公司深入贯彻新发展理念，全面落实国家能源集团战略，基于大型流域水电企业开展智慧企业探索实践，以中国工程院原常务副院长潘云鹤院士为总顾问，钟登华、陈纯院士等一批国内知名专家学者组成的顾问团队完成智慧企业顶层设计，在企业界首创提出智慧企业理论体系，率先在大型国有企业开展实践，实现千万千瓦机组智能自主运行。

在企业整体的角度，强化物联网建设、深化大数据挖掘、推进管理变革创新，将先进的信息技术、工业技术和管理技术深度融合，实现企业全要素的数字化感知、网络化传输、大数据处理和智能化应用，从而使企业呈现出风险识别自动化、决策管理智能化、纠偏升级自主化的柔性组织形态和新型管理模式。经过 8 年智慧企业建设有力推动大渡河公司管理模式由层级制向中心制转变，生产管理由人工化向智能化转变，决策指挥由经验化向数据化转变，风险防控由被动式向预判式转变，职工队伍由生产型向创新型转变。

02 本期案例详解

一、积极研用"云大物移智"，确立智慧水电建设路径

近年来，工业化生产、规模化效益线性利益增长不能为发电企业带来新的效益增长，消费市场也已随着"互联网 +"的技术革命发生巨大变革。从大型流域水电公司的安全管控角度来讲，流域沿岸地质脆弱，重大高危边坡遍布全流域各个角落，挑战着公司安全管控的"三零"红线。同时水电行业由于其特殊性，电厂选址普遍处于大山深处，远离社会发展的城市群主体，远离城市的工作现场，工作条件艰苦。但随着社会发展，职工对改善工作生活条件的期盼越来越高。因此，大渡河公司智慧企业发展积极融合"云大物移智"先进技术，确立"业务量化、集成集中、统一平台、智能协同"的智慧企业建设路径：

1、研发水电企业智慧化运行系列关键技术。研发基于大数据智能的水库运行、洪水调控、电力调度、设备诊断、大坝安全等智慧化运行技术：

第一，梯级电站群电力"智能一键调"和防洪"智能一键调"技术，创建 WRF 动态优选及自学习模型，发明融合数字天气预报径流预报技术。研发负荷智能分配模型、水库智能调度模型，防洪响应缩短到分钟级，总发电负荷分配时间缩短到毫秒级。

第二，水电站设备健康状态早期预测预警技术。开发智能巡检机器人、智能安全帽等成套装备，研发基于计算机视觉和人机协同的电站智能巡检技术，构建设备运行状态立体监测体系。研究并建立 9 座电站 41 台机组故障特征库及健康评价标准。

第三，研发水库岸坡地质灾害和大坝运行安全风险预警技术。研发边坡微动态势智能感知成套装备，揭示岩质边坡损伤破裂动力特征演变规律，研发大坝三维变形智能监测成套装备，大坝安全风险动态评估与预警模型，连续安全生产天数超 6000 天。

图：国能大渡河流域水电开发有限公司

2、率先提出智慧企业系统理论。系统研究形成智慧企业理论体系，为企业智慧化建设提供管理模型、路径、目标和方法参考。历时 1 年完成《大渡河智慧企业战略研究与总体规划报告》，出版《智慧企业框架与实践》《智慧企业概论》及《水电企业智慧化运行与管理》等专著，发布《智慧企业指引》及《智慧水电企业建设指南》，详细揭示以"人"为中心的智慧企业运行机理。

图：国能大渡河大岗山水电站

3、首次在大型企业成功实践。按照智慧企业整体规划，建设智慧工程、智慧电厂、智慧调度、智慧检修四大业务单元，实现多系统联动和全面感知；推动"大感知、大传输、大存储、大计算、大分析"五大基础设施建设，构建互通互联、标准统一的大数据中心；在传统有层级"物理企业"基础上，构建与之对应无层级的"数字企业"，打造以"人"为中心的物理企业与数字企业融合智慧化运行与管理模型，建立 22 个专业数据中心，逐步呈现数据驱动管理的新模态。成功入选工信部工业数据分类分级应用试点优秀案例和大数据产业发展重点行业试点示范项目。

二、实现企业全要素数字化，形成新型管理模式

大渡河公司通过一系列全方位的探索与实践，最终实现企业全要素数字化感知、网络化传输、大数据处理和智能化应用，使企业呈现出风险识别自动化、决策管理智能化、纠偏升级自主化的柔性组织形态和新型管理模式。

1、推动"大感知、大传输、大存储、大计算、大分析"五大基础建设。自建 110 个水文遥测站点组成的全流域水情自动测报系统，建立 9 大类 22948 个库坝运行风险测点，动态实时智能感知。采集 7000 余个状态监测量，收录标准缺陷 2000 余条，实现 2000 多公里万兆骨干、千兆到桌面网络连接，建设以 40G 波分传输网为主的传输网；集中整合网络资源形成 PB 级大数据中心，创建各类智能预测、预警和决策算法模型约 120 项。

2、实施智慧工程、智慧电厂、智慧调度、智慧检修四大单元建设：

第一，智慧工程在世界最高坝双江口水电站首创特高堆石坝碾压施工过程智能控制技术，建成首批 5G 基站，运用测量机器人、无人驾驶及自适应碾压控制等技术，施工工效提高了 9%。首创特高堆石坝心墙料质量智能精准控制技术，掺拌计量误差由 11% 减小至 2%，掺拌用地面积减少 80%。

第二，智慧电厂创新研发智能巡检平台、多系统智能联动平台，依托智能巡检机器人、智能安全帽、智能安全梯等智能装备，极大提升生产安全管控能力。

第三，智慧调度自主创新"一键调"技术实现瀑布沟、深溪沟、枕头坝三站全年负荷调节零干预，每年增发枯期电量约 1.2 亿千瓦时，在来水同比减少 30% 不利形势下，水能利用率同比增加 7%，水情日预报精度达到 95%，远高于业内水平。

第四，智慧检修实时采集设备运行参数的海量数据，建立健康度评价模型，预警预判潜在风险，自动生成检修方案与策略，设备等效可用系数提高约 10%，设备缺陷总数同比下降 34%。提前 4 个月发现龚嘴水电站固定导叶异常征兆，成功为大岗山水电站定子故障提出检修策略。

3、通过智慧企业建设，决策管理由刚性层级制向柔性数据驱动转变，装机容量增加一倍，一线人数减少三分之一，机关人数减少 20%；生产管理由人工化向智能化转变，全面启用智能机器人替代人工巡检，全员劳动生产率提高 53%；指挥决策由经验化向数据化转变，大数据手段运用在发电调度、防洪度汛，近三年增发电量 154 亿 kWh，增利 32.12 亿元，优化检修 3414 项，节约资金 1.23 亿元；风险防控由被动式向预判式转变，精准预测百年一遇大洪水和流域周边山体垮坡；职工队伍由生产型向创新型转变，从事大数据分析与挖掘人员 289 人，占比公司总人数约 13%。

三、产学研协同创新，推动水电清洁能源事业新发展

2014 年以来，大渡河公司累计获得知识产权数量 549 项，主编参编国家及行业标准 44 项，获得国家级与省部级科技进步奖 94 项，是公司成立前 15 年的 5 倍，迎接了世界近 20 多个国家，3 万余人次到大渡河参观学习。2020 年成功化解长江上游洪峰，将 100 年一遇洪峰降低为常年洪峰，受到国家水利部表扬。相关成果获全国企业管理现代化创新成果一等奖、四川省科技进步奖一等奖等省部级奖 45 项。四川省在大渡河公司建立院士（专家）工作站，公司被授予清华大学管理创新实践基地，梯级水电站群智能运行创新实践基地等。智慧企业理论专著研究成果面向全国出版，智慧企业期刊面向全国发行，《智慧水电厂技术导则》和《梯级水电厂智慧调度技术导则》全国性行业标准通过审查，填补国内智慧企业标准空白。

大渡河公司基于自主创新的大型流域水电公司智慧企业建设，推进了大渡河流域水电开发技术的数据重塑和管理变革，以数据来驱动整个大渡河流域的建设与运行，推动产学研协同创新及高水平学科和工程技术人才的培养，为我国水电清洁能源事业新发展做出贡献。

来源：世界智能大会组委会秘书处