在我國水電裝機規模持續攀升、能源結構加快綠色轉型的背景下，大壩等重大基礎設施的安全運行正面臨更加復雜的自然環境與運行條件挑戰。特別是在高山峽谷、偏遠地區和極端氣候頻發區域，傳統依賴人工巡檢和單一通信鏈路的安全管理模式，已難以滿足“全天候、全要素、可應急”的現代工程安全需求。如何借助自主可控的時空信息技術，構建更具韌性的安全監測與應急控制體系，成為電力工程領域亟待破解的重要課題。
在此背景下，中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司（以下簡稱“華東院”）圍繞大壩安全運行關鍵環節，持續推進北斗技術在工程領域的深度應用，其“基于北斗的大壩安全實時監測與應急遠程控制系統”，以“能用、管用、好用”為目標，正在加快走向水電站等關鍵基礎設施現場，為重大工程安全運行提供更加可靠的科技支撐。
從“看得見”到“控得住”：把監測鏈路延伸到應急處置
水電大壩安全關乎人民生命財產安全與能源安全。研究報告顯示，截至2024年底，我國已建水電總裝機容量達4.36億千瓦，水電在能源結構中占據重要地位，同時極端天氣與地震、泥石流等災害頻發，對大壩安全運行提出更高要求。
現實中，偏遠地區水電站常依賴光纖通信與集控中心連接，但光纖在災害中易受損，一旦中斷，站點可能陷入“孤島”狀態，調度側難以及時掌握設備狀態、下達控制指令。研究報告以四川甘孜州鄉城縣古瓦水電站為例指出，該站原通過光纖與40公里外集控中心連接，但地震、洪水、泥石流等災害可能造成線路中斷，通信受阻會顯著抬升運行風險。
針對“斷網斷電、無人值守、信號盲區”等痛點，華東院提出以北斗三號為底座構建“從‘監’到‘控’的北斗安全網絡”，在傳統通信或供電失效時，依然能夠實現關鍵設備遠程控制與大壩安全實時監測。
科技創新直指行業痛點：構建大壩安全“監測—控制—保障”閉環體系
圍繞大壩安全運行中的監測不連續、通信易中斷、應急處置響應慢等行業共性難題，該系統構建起以北斗為核心的兩張關鍵網絡：一張是北斗高精度安全監測網，另一張是北斗短報文應急控制網，通過協同運行，實現大壩安全“實時監測、可靠控制、持續保障”的閉環管理。
在監測層面，系統依托自主研發的北斗高精度安全監測接收機及解算算法，實現毫米級位移形變監測能力，可在復雜地形和高庫大壩環境下穩定運行，為大壩安全狀態研判和趨勢分析提供高精度數據支撐。在應急控制層面，系統創新采用工業以太網與北斗短報文相結合的混合控制架構，即便在斷電、斷網或無人值守等極端條件下，仍可保持基本控制能力。在信息安全方面，系統針對工程應急場景需求，構建了基于北斗短報文的加密傳輸機制，對核心控制數據進行壓縮與加密處理，提升數據傳輸的安全性和可靠性。
目前，該項目已形成涵蓋發明專利、實用新型專利和軟件著作權在內的多項自主知識產權成果，為后續規模化應用和行業推廣奠定了堅實基礎。
“工程現場說話”：在古瓦、龍灘等水電站驗證成效
科技創新最終要經受工程現場檢驗。研究報告指出，該系統已在古瓦、龍灘水電站等工程成功應用，有效提升水電站安全管理水平。對偏遠山區站點而言，北斗短報文應急控制網在通信中斷場景下提供一條“保底通道”；對高壩與庫區地災隱患點而言，高精度安全監測網可實現更高頻、更穩定的形變數據獲取，為趨勢分析與預警決策提供可追溯的數據底座。
值得關注的是，項目的工程化設計并非“單點技術堆疊”，而是圍繞水電站真實運行條件進行系統級融合：既考慮北斗短報文低帶寬、高延遲的通信特性，也通過軟硬件接口、專用協議與閉環檢測等機制，提高控制命令執行的確定性與可診斷性，降低應急操作的不確定風險。
面向更大規模應用：以科技守護重大工程安全底線
隨著我國水電工程布局不斷向高山峽谷和偏遠地區延伸，大壩安全已不僅是單一工程的運行問題，更直接關系到流域防洪安全、區域能源保障和人民群眾生命財產安全。在極端天氣增多、地質災害頻發的現實背景下，如何在關鍵時刻“看得清、控得住、反應快”，成為擺在工程技術人員和管理部門面前的重要課題。
對華東院而言，依托電力工程北斗時空智能裝備浙江省工程研究中心，基于北斗的大壩安全實時監測與應急遠程控制系統，正是面向這一公共安全需求而設計的。通過在傳統通信和供電條件受限的情況下，依然保持對關鍵設備和核心工況的感知與控制能力，該系統為偏遠地區水電站在極端條件下的安全運行提供了一條可靠的技術保障路徑。這種“兜底式”的安全能力建設，有助于降低突發事件對工程運行和下游區域造成的潛在風險，為防災減災和應急處置贏得寶貴時間。
從“通信一斷就失控”到“極端條件仍可控可管”，從“人工巡測”到“毫米級自動化監測”，華東院基于北斗的大壩安全實時監測與應急遠程控制系統正在把北斗的時空能力轉化為電力工程的安全能力。隨著更多的驗證與推廣，這張以北斗織就的安全“防護網”，有望在更廣范圍內為國家重大工程的韌性運行提供新的技術支撐。（劉秋華 尚劍濤 蔡培培）
轉自：中國企業報
【版權及免責聲明】凡本網所屬版權作品，轉載時須獲得授權并注明來源“中國產業經濟信息網”，違者本網將保留追究其相關法律責任的權力。凡轉載文章及企業宣傳資訊，僅代表作者個人觀點，不代表本網觀點和立場。版權事宜請聯系：010-65363056。
延伸閱讀
