5G加出新动能： 首个5G智慧水电站落地
“传统都是人工进行潜水的巡检，我们看到的是水下机器人的巡检。在这个工作中5G产生了非常大的应用价值，尤其是基于能源基础设施巡检的共性特征和特种机器人的作业特性，我们依托5G和AI构建了新一代水电站智能机器人巡检和安全管控的方案。”
这是清华四川互联网研究院智能水电枢纽研究所副所长王皓冉10月19日在嘉陵江亭子口水利枢纽现场给媒体讲述5G智慧电站时作出的表述。5G商用一周年以来，新一代的通信技术融合人工智能、云计算等先进技术正赋能越来越多的行业，产生众多的典型应用。
四川广元亭子口水利枢纽的“5G智慧电站”就是其中一例。中国移动四川公司、大唐公司、清华研究院一起携手首次将5G技术应用于水力发电领域，融合运用人工智能、大数据等技术，推出5G水下机器人和5G无人机智能巡检项目，助力水电站发展的智慧化管理水平提升和行业智能化演进。
浩浩荡荡的嘉陵江水源于秦岭北麓，是长江上游的重要支流。亭子口水利枢纽是国家完善长江防洪体系六大重点工程之一，是嘉陵江干流唯一的控制性骨干工程。据大唐亭子口公司党委书记、副总经理李阳介绍，亭子口水利枢纽的作用以防洪、灌溉及城乡供水、发电为主。今年7月到8月，长江流域发生多次强降雨，防洪形势严峻，亭子口水库在防洪过程中充分发挥了拦洪削峰错峰作用，保障了一方安全。
水电站的结构安全巡检包括大坝坝体表面和水下结构物的巡检，是保障水利枢纽安全运行的重要措施，意义重大。对于水下结构物的巡检，王皓冉介绍说，大坝泄洪时从表孔和底孔高速排出的水流会冲击明流段及消力池，泄洪消能建筑物长年运行会出现磨蚀、露筋等损伤，而传统的检测方式要在尾坎下游打围堰抽干消力池中的水再将池中淤积物清理干净后进行检测，效率低、成本高。
中国移动四川广元分公司承建了大唐亭子口水电站的5G项目。“5G智慧电站”采用5G水下机器人搭载清淤和巡检作业设备，可以在不排水的条件下，替代人工水下作业，降低了成本提高了效率。
5G网络、边缘计算与自研的特种机器人相结合，再利用人工智能等多种技术解决了现实的迫切需求。“我们研发的双模态机器人，既可以在水中浮游，也可以在水底作业。”王皓冉介绍说，利用5G大带宽的优势，可以实时回传水下机器人采集的高清图像；利用5G低时延特性，可以对机器人实施远程控制。该项目结合巡检及监测数据，与大坝水下结构的原始图像和数据进行比对，实现健康评估。
据统计，亭子口水利枢纽根据设计要求每3至5年或大洪水过后将对消力池进行一次检测，采用传统的检测方式，工期一般长达3至6个月，且围堰搭建、拆除、抽水和检测等费用在590万元左右。使用5G水下机器人巡检后，单次巡检费用下降到70万元左右、工期只需20天。
对于大坝坝体表面的日常巡检，之前普遍采用人工巡检方式，即借助望远镜、绳索、吊车等，人工近距离使用卷尺、钢纤、粉笔、数码相机等进行检查，受环境影响因素，巡检风险高、成本高、效率低。
