雅砻江两河口水电站大坝填筑智能碾压系统研究与应用【重新招标】招标公告(雅砻江水电)

雅砻江两河口水电站大坝填筑智能碾压系统研究与应用【重新招标】招标公告(雅砻江水电)
招标编号：
开标时间： 标讯类别： 国内招标
招标人：雅砻江流域水电开发有限公司
资金来源： 其它
招标项目：雅砻江两河口水电站大坝填筑智能碾压系统研究与应用（重新招标）
合同编号：YLLHK-LHA-2018002
招标编号：0023-17ZB0075
为进一步提高两河口水电站大坝填筑施工效率，确保填筑质量，雅砻江流域水电开发有限公司和中国电建两河口水电站一二·五联合体就两河口水电站大坝填筑智能碾压系统研究与应用项目进行国内公开招标，现诚邀符合资格要求的单位参加本项目的投标。
一、项目概况
两河口水电站位于四川省甘孜州雅江县境内的雅砻江干流上，为雅砻江中下游梯级电站的控制性水库电站工程，水库总库容为107.67亿m3，具有多年调节能力。两河口水电站枢纽建筑物由砾石土心墙堆石坝、溢洪道、泄洪洞、放空洞、发电厂房、引水及尾水建筑物等组成，采用“拦河堆石坝+右岸引水发电系统+左岸泄洪、放空系统+左、右岸导流洞”的工程枢纽总体布置格局。电站装机容量为3000MW（6×500MW），多年平均年发电量110亿kwh。两河口水电站已于2014年10月正式开工，雅砻江流域水电开发有限公司通过招标选择中国电建两河口水电站一二·五联合体承担大坝工程施工。该联合体由中国电力建设集团（股份）有限公司下属的中国水利水电第十二工程局有限公司、中国水利水电第五工程局有限公司组成。
两河口水电站砾石土心墙堆石坝坝顶EL.2875.00m，最大坝高295m，坝顶宽度16m，坝顶轴线长度668.70m，河床部位心墙底EL.2582.00m，心墙底部混凝土盖板基础EL.2580.00m，坝上、下游坝坡坡比分别为1:2.0和1:1.9，坝体总填筑量约4300万m3。截止2017年10月，大坝心墙区填筑至EL.2638.4m；反滤区填筑至EL.2638.4m；过渡区填筑至EL.2638.4m；上游坝壳A1区填筑至EL.2647m，A1区下游侧EL.2633.5m，A2区填筑至EL.2660.7m，过渡料填筑至EL.2638.5m，反滤区填筑至EL.2638.5m；下游坝壳A1区填筑至EL.2647m,A1区上游侧EL.2634.5m，A2、A3（左）区填筑至EL.2660m，A3（右）区填筑至EL.2667m。
二、项目研究目的
两河口水电站大坝填筑方量大、强度高，冬雨季持续时间长、有效施工时间短，在高寒气候条件下和现场复杂施工环境下，施工人员出现明显降效，不能完全精确的按照“数字大坝”碾压质量与进度实时监控系统给出的指令完成大坝碾压施工的标准化作业，不利于大坝施工质量的高标准控制。为克服坝料碾压作业中人为因素的不利影响，提高碾压机操作的精准性以确保施工质量，提高碾压作业的效率以保证施工进度，相当程度上替代人工碾压作业以保证施工人员的健康安全，有必要在“数字大坝”的基础上开展进一步深入的研究工作，建立针对堆石坝填筑的碾压机群智能作业管理系统，以人工智能控制碾压机群实现大坝碾压的协同作业，以智能碾压技术确保坝料填筑碾压优质、高效的施工。
本项目旨在研制开发两河口水电站大坝智能碾压系统，将大坝质量实时监控技术与实时动态智能仿真、大坝智能碾压结合起来，采用先进的高精度定位技术、无线通信技术、超声波探测技术、人工智能、机群协同作业等，自动优化施工方案与施工进度，实现碾压作业路径的动态规划，实现无人操作状态下的碾压机群协同作业与稳定运行，深度融合“数字大坝”系统，构建“智能大坝”系统平台，有效提升两河口工程科技含量，提高行业施工智能化水平。通过本系统的建设，实现如下目标：
（1）实现大坝碾压施工过程的实时动态智能仿真，对碾压施工方案和施工进度进行优化，并在此基础上实现碾压作业路径的动态规划。
（2）研发碾压机群智能碾压作业管理系统，通过碾压机作业过程的智能感知、智能避障、智能寻迹与循迹实现无人操作状态下的碾压机群协同作业与稳定运行。
（3）深度融合“数字大坝”系统，形成一套完整的实时监测、后台规划、可视仿真、无人驾驶、实时监控、自动反馈、及时修正、数据分析的“智能大坝”系统平台。
（4）有效提升两河口水电站大坝工程建设的科技含量，实现工程建设的创新化管理，为打造优质精品工程提供强有力的技术保障。
（5）为我国乃至世界人工智能在水电工程施工领域的应用和发展提供强劲的推动力，为提高行业施工智能化水平做出贡献。
三、项目研究内容与应用范围
（一）研究内容
1.大坝碾压施工过程实时动态智能仿真系统
构建大坝碾压机群协同施工作业优化模型，结合“数字大坝”系统提供的施工过程监控数据，采用智能算法与智能仿真技术，通过对大坝碾压作业全过程进行实时动态仿真，实现大坝碾压施工过程实时动态智能仿真。本系统主要实现功能如下：
（1）深入分析现场各种工况，结合“数字大坝”系统提供的施工过程监控数据，建立大坝碾压机群协同施工作业优化模型，对大坝碾压施工方案和施工进度优化，优化成果包含：①施工仓面划分方案；②各施工仓面碾压机分配个数；③碾压机类型（平碾、凸块碾）；④单台碾压机对应的行车速度；⑤振动状态；⑥预测施工进度。
（2）在上述施工方案及进度优化基础上实现碾压机群碾压作业、转场、加油及其它工况下的路径动态规划；路径规划需要满足设计遍数控制要求，并能根据坝料性质及碾轮响应的不同实现对压实度的实时高精度检测，从而指导路径动态调整。
（3）实现仓面施工三维可视化仿真，以此指导大坝碾压机群进行智能作业。
2．大坝碾压机群智能碾压作业管理系统
依据大坝碾压施工过程智能仿真成果，采用智能方法与技术对大坝碾压机群作业过程进行有效管控，以实现高标准碾压作业的目标。通过碾压机作业过程的智能感知、智能避障、智能寻迹与循迹，实现无人操作状态下的碾压机群协同作业与稳定运行，并结合碾压作业路径的动态规划，实现无人驾驶碾压机群作业过程的智能管控。主要实现如下功能：
（1）实现碾压机的无人操作自动控制（前进、后退、自动转向、车速调节），路径追踪精度达到厘米级，速度控制误差在±10%以内，并且碾压机对控制中心发出指令的响应时间≤1s。
（2）实现碾压机无人操纵碾压、遥控碾压、人工碾压的灵活切换功能。
（3）碾压机避障设备能够实现作业面上行人、碾压机、运输车、料堆等障碍物的精准识别，并分类进行有相应安全冗余距离的停车等待、绕行等避障措施。
（4）实现碾压机群协同作业管理，包括实现碾压机群智能感知、智能避障、智能寻迹与循迹，实现无人操作状态下的碾压机群协同作业与稳定运行。
（5）建立单独的功能安全保障系统，全面监控无人驾驶碾压机的运行情况，充分考虑现场工况及可能出现的极端情况，消除一切不安全因素，确保人员、机械设备的安全。
（6）满足现场雨雪雾天气、扬尘环境、高寒地区、全天24小时作业的需求。
（7）机载设备在布置时满足抗振动需求，设备具备一定的可靠性、稳定性和耐久性，本合同承包人提供的系统设备损坏由乙方及时维修，满足工程施工需要。
3．融合“数字大坝”系统，构建“智能大坝”系统平台
大坝智能碾压系统须与已投运的心墙堆石坝施工质量与进度实时监控系统（“数字大坝”）深度融合，实现业务流程、信息共享、软硬件功能互补的无缝集成，形成一套完整的实时监测、后台规划、可视仿真、无人驾驶、实时监控、自动反馈、及时修正、数据分析的智能大坝系统平台。系统主要实现如下功能：
（1）仓面边界测量数据录入；
（2）加油点测量数据录入及修改；
（3）转场道路（钢板）测量数据录入；
（4）碾压机派遣；
（5）碾压遍数控制和压实度控制两种模式选择；
（6）自动路径规划；
（7）仓面施工仿真；
（8）开仓关仓；
（9）生成图形报告（厚度、遍数、轨迹、压实度、碾压机运行效率）；
（10）实时三维场景漫游、虚拟现实漫游；
（11）系统紧急暂停等。
（二）项目主要应用范围
（1）本项目主要应用于大坝工程堆石区、过渡区、心墙砾石土区。接触黏土和反滤区面积较小，暂不考虑应用。
（2）总体按照仓面碾压过程智能仿真、堆石区单机作业系统、堆石区机群作业系统、心墙区机群系统的顺序实施。
四、项目计划安排
本项目计划期限为2018年2月至2023年6月，配合两河口工程建设管理工作，分阶段提交中间成果、最终研究成果报告及系统软件。
本项目研究实施分以下六个阶段进行：
第一阶段（2018年2月28日之前）：完成工程现场调研，用户需求分析，明确和细化研发任务及详细技术方案。
第二阶段（2018年3月31日之前）：实现仓面碾压过程智能仿真功能，完成单台无人驾驶振动碾的现场改装，逐步调试与完善，并进行无人振动碾单机的试运行。
第三阶段（2018年6月30日之前）：将单机改装成果向多机推广，完成多台无人驾驶振动碾的改装，逐步调试与完善，具备无人振动碾机群生产性试运行的条件。
第四阶段（2018年12月31日之前）：完成无人振动碾机群生产性试运行，实现无人振动碾机群的协同运行，确保该系统具备正式运行条件；期间对相关人员进行应用培训。
第五阶段（至大坝填筑完成，预计2022年12月31日）：运行无人碾压机群智能作业管理系统；其中在取得大规模应用并经过半年以上时间验证后（2021年6月30日前），申报奖项。
第六阶段（2023年1月-2023年6月）：整理研究成果并进行归档，完成结题。
上述项目进度计划是根据目前两河口工程建设进度所做的初步安排，是投标人投标的依据，实际进度可能有所不同，具体进度计划在合同签订时和签订后进一步协商和动态调整，以满足两河口工程建设需要为前提。
五、项目招标人与资金来源
项目招标人：雅砻江流域水电开发有限公司、中国电建两河口水电站一二·五联合体。
招标人现场管理机构：两河口建设管理局。
资金来源：招标人自筹。
六、投标人资格条件
投标人应同时具备如下资格条件：
（一）具有独立法人资格；
（二）投标人拥有水利水电工程和机械动力工程领域的国家级重点实验室；
（三）近5年具有大型土石坝工程碾压监控系统研发与现场应用实施业绩；
（四）拟任项目负责人具有高级及以上技术职称，具有类似研究项目负责人经历。
本项目不接受联合体投标。
七、发售招标文件事宜
（一）获取方式
1.获取时间：2017年12月27日10:00:00至2018年1月3日15:00:00（北京时间，下同）。