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水利水電行業專用水下機器人

瀏覽:2 發表時間:2020-02-27 13:51:30

水庫大壩長年擋水運行、水工建筑物的自然老化和受地震等地質災害的影響,已有水利工程的運行與維護及新建工程的施工,都需要進行相應的水下檢查,以掌握工程水下結構和設施的運行狀況,如水下結構損壞、缺失、裂縫、老化,以及不穩定體、沖刷沖坑、地形地貌、金屬設備腐蝕等。對水利工程定期開展檢測是非常必要的。


對于水庫大壩水下部分的檢測早期主要通過放空檢測或蛙人檢測,但是放空檢測經濟成本大,有時會給周邊環境帶來一定危害,有的高壩根本不具備放空條件;蛙人檢測安全隱患大,且蛙人下潛深度不宜超過50m, 作業時間短,無法滿足長時間大面積或深水檢測任務,工程檢測要求潛水員同時具備專業的知識或經驗,對人員要求比較高。在這種情況下,20世紀50年代開始,水下機器人在水利行業因為以下優點而越來越受到歡迎。


水下機器人檢測優勢

深之藍團隊走訪水利水電行業客戶數十家,在客戶端服務過程中積累了豐富的經驗和案例,通過水下機器人搭載個性化的檢測工具,結合深之藍在水下圖像處理、多介質通訊技術、智能識別等方面的優勢,多次幫助水利水電客戶完成日常巡視檢查、年度巡視檢查以及特殊情況下的巡視檢查工作。



光學成像檢測

光學成像設備是ROV的基本配置之一,包括彩色攝像機、黑白攝像機等,因為成像效果受光源和水體質量影響較大,通常配備LED 光源。下為深之藍水下機器人搭載光學成像系統檢測的一些實際案例。


                                                                       毫米級裂縫                                                                         塌陷


                                                                   壩體沖刷的落石                                                         雜物積堵的泄洪柵

聲學成像系統

水質條件較差的情況下,水下機器人可通過搭載聲學傳感器,利用聲波在物體表面或內部結構反射的原理獲得目標物的二維或三維成像。從而發現水庫大壩水下結構的病害隱患。下為深之藍水下機器人結合聲吶在客戶現場的一些測試案例。


                                                                           聲吶檢測某大壩漏洞                                        某水電站閘門實測圖


聲吶測得某風電樁基沖刷坑面積為30m2


3D 聲吶繪制某隧洞結構   


激光標尺檢驗

水下機器人搭載激光尺度儀。絕對間距平行光束射向水工建筑面,以便確定壩體缺陷、裂縫的尺寸,配合深之藍自主研發的智能識別與數據處理軟件,可直接輸出壩體缺陷尺寸。


                                                                        深之藍激光標尺                                                  “河豚”搭載激光標尺

    

噴墨示蹤裝置檢測

水下滲漏位置較為隱蔽時,可采用水下機器人搭載噴墨示蹤裝置,在可能滲漏通道入口處釋放示蹤劑,利用高清攝像實時記錄流場中示蹤劑的運動狀態,直觀判斷滲漏通道入口。下為深之藍水下機器人搭載噴墨示蹤裝置檢測某大壩漏點。


                                                                             “河豚” 工作現場                           高清影像記錄示蹤劑從滲點漏出


連通性試驗驗證技術通過水下機器人在上游庫底投入示蹤劑,利用滲漏入口的水流吸附力將示蹤劑吸帶入通道。根據下游示蹤劑出露位置、高程查明滲漏通道大致分布,利用出露時間確定滲漏流速的量級并驗證滲漏通道。


深之藍水下機器人完成連通性試驗示意圖


深之藍“河豚” 搭載噴墨示蹤裝置進行連通性試驗


深之藍客戶現場連通性實驗下游示蹤劑出

深之藍推薦—水電專用水下機器人

水電專用標準款——“河豚”Ⅳ-A


   ?重量輕,無吊機可部署

   ?低供電,適應山區條件

?智能控制,快速穩定

   ?標配水電檢測專屬附件

    黑白攝像機

    檢測聲吶

    激光尺度儀

    噴墨示蹤裝置


面板壩專用款——爬行機器人


     ?超高的抓地力

面板堆石壩水下結構復雜,增加貼壁爬坡實用性能,可在高達38°的坡道上爬行

         ?雙模式靈活切換

整套水中為微負浮力狀態,結合避障聲吶,爬行/浮游模式靈活切換

?穩定觀察

低重心結構,阻尼減震,貼面觀察更穩定


長隧洞檢測專用水下機器人


            ?360°全景攝像系統

               ?恒張力自動收放纜軸

     ?一體化轉運車

  ?全自動駕駛

                ?長隧洞專用導航系統

?清洗附件


針對水利水電行業客戶需求,更多水下機器人產品將出現,以期讓水庫大壩檢測過程更高效、結果更可靠。掃描以下二維碼,獲得深之藍水利水電行業產品方案視頻,在水利水電行業工作的您希望水下機器人能夠解決哪些問題?歡迎與我們聯系討論。



參考文獻

[1]譚界雄, 田金章, 王秘學.《水下機器人技術現狀及在水利行業的應用前景》,《中國水利》, 2018-12-019

[2]鄭發順,《遙控水下機器人系統在水庫大壩水下檢查中的應用》,《水利信息化》2014年第02期

[3]李璐,《水下機器人在病險水利工程檢測中的應用》,《湖南水利水電》,2015-05-016

[4]王祥,宋子龍,《ROV 水下探測系統在水利工程中的應用初探》,《人民長江》,2016年第2期101-105



水利水電行業專用水下機器人
對于水庫大壩水下部分的檢測早期主要通過放空檢測或蛙人檢測,但是放空檢測經濟成本大,有時會給周邊環境帶來一定危害,有的高壩根本不具備放空條件;蛙人檢測安全隱患大,對人員要求比較高。在這種情況下,20世紀50年代開始,水下機器人在水利行業越來越受到歡迎
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