二滩水电站作为我国20世纪末建成投产的大型水电工程,其动态仿真实训设备沙盘制作不仅是对工程技术的复现,更承载着水电人才培养与科技展示的双重使命沙盘模型 。这一沙盘系统的核心价值在于通过多维度动态模拟,将复杂的水利枢纽运行机理转化为直观可视的教学工具,其制作过程融合了精密测绘、数字建模与机电联动等前沿技术。
**精密数据采集与三维建模**
沙盘制作的首要环节是对二滩工程实体进行毫米级精度还原沙盘模型 。技术团队采用图纸和照片的方式,获取大坝主体、地下厂房、泄洪设施等关键部位的立体数据,不仅还原了240米高的双曲拱坝外观,更内置了坝体应力分布、库容曲线等28组工程参数。特别值得注意的是,沙盘通过分层解剖设计展示了世界第三大地下厂房系统的空间结构,6组可拆卸模块分别呈现主变室、引水隧洞等隐蔽工程的施工工法。
**动态仿真系统的技术突破**
该沙盘创新性地采用"液压-光电"双系统联动机制模拟水流动态沙盘模型 。在库区水位变化模块中,32个微型电动推杆配合半透明树脂材料,实现库容升降与真实水文数据的同步响应。泄洪场景则通过LED矩阵与高压雾化装置的组合,以1:200的比例再现不同开度下的射流轨迹与水雾扩散效果。更值得关注的是发电系统仿真,微型水轮机组可实时展示6台55万千瓦机组在不同水头下的转速变化,配套的负荷调节装置能模拟电网峰谷时的出力波动,误差控制在±3%以内。
**智能交互教学功能开发**
实训系统搭载的HMI人机界面集成了18个典型工况模拟沙盘模型 。学员可通过触控屏触发"百年一遇洪水""机组紧急停机"等特殊场景,沙盘随即联动展示闸门启闭程序、调洪演算过程等应急处置措施。为增强教学效果,系统内嵌的AR识别模块可将实体沙盘与虚拟数据叠加,当特制眼镜对准地下厂房区域时,会自动浮现岩锚梁应力云图等专业可视化数据。据统计,该套系统已支持32个专业课程的实训教学,故障模拟准确率达97.6%。
**多材质工艺的匠心融合**
在沙盘制作工艺上,团队创新采用航空铝材CNC雕刻大坝主体,0.2毫米的加工精度完美复刻了拱坝的悬链线造型沙盘模型 。库区地形则运用3D打印尼龙材料分层堆叠,配合矿物颜料手绘实现地质分层可视化。
这套动态沙盘不仅成为水电工程教学的革命性工具,其采用的"实体沙盘+数字孪生+虚拟交互"三重架构,为重大基础设施的仿真培训提供了新范式沙盘模型 。随着5G+MR技术的持续接入,未来还将实现专家远程协同实训、多枢纽联合调度推演等进阶功能,持续推动我国水电人才培养体系向智能化方向发展。二滩水电站的宏伟工程通过这种科技与艺术的再创造,正在培育着新一代的水电精英。
参考图片:
二滩水利枢纽动态仿真实训设备