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引水隧洞智能巡检与安全评估系统

引水隧洞结构健康是电站安全生产的基础,目前引水隧洞多为人工巡检,存在安全风险高、人力需求量大、检测结果主观化等问题,很难对引水隧洞结构存在缺陷和隐患做到及时全面的发现。
引水隧洞智能巡检与安全评估系统基于履带机器人本体,适应淋水浸水环境;搭载高精度云台补光相机设备,可实现隧洞黑暗环境下毫米级表观缺陷图像数据采集;搭载温湿度、超声波、倾角等传感器,可实时监控环境温湿度、障碍物距离以及车体姿态;控制和采集双操作模式,结合远程有线充电功能,可实现长时间高效率巡检工作。

地面控制端

机器人本体及巡检场景

成果简介
ACHIEVEMENTS

引水隧洞智能巡检与安全评估系统主要分为级联式移动机器人本体、多维度数据自主化采集和缺陷定量分析与维护建议三个部分:
级联式移动机器人本体:为降低机器人从垂直通气井进入引水洞上平段的难度,机器人本体设计为可便携挂载于A型架,且吊索固定部件设计为可远程控制开合,方便机器人本体与A型架吊索的结合与分离;机器人本体由两个主从移动机器人组成,其中从机器人搭载于主机器人上面,可通过控制主机器人绕线机来释放回收从机器人,以在复杂环境下拓展巡检范围;主机器人为履带式移动机器人,拖曳负载能力强,可承受从机器人大角度坡面的拉力;从机器人为轮式狭长型移动机器人,质量小且重心靠后,确保大角度坡面的稳定性。
多维度数据自主化采集:级联式机器人均搭载数字化云台,云台搭载补光灯、高清相机、红外相机等设备,可实现全方位洞内可见光或红外图像采集;机器人本体还可搭载三维激光扫描仪,实现洞内表面特征的点云数据获取和高精度三维重建;结合引水洞尺寸和搭载传感器的采集范围,控制机器人单点移动距离和云台偏航、俯仰角度,可实现洞内缺陷数据的自主化采集。
缺陷定量分析和维护建议:通过图像和点云数据处理技术,对各类缺陷进行分类、统计和定量分析,结合相关领域专家评判经验训练,建立引水洞损伤分析评价体系,从而有针对性的提供引水洞损伤维护建议。

应用说明
APPLICATION NOTES
(1) 有效改善当前人工检测中存在的体力繁重和人身安全问题,同时提高引水隧洞损伤检测的准确性与前瞻性;
(2) 整套系统具有很强的理论研究意义和工程实用价值,同时对类似的隧洞损伤检测应用场景均有通用的推广价值。
市场前景
MARKET EXPECTATION
合作方式 商务洽谈
所属行业领域 水利-电子信息领域
研发团队 清洁能源发展与系统安全技术研究中心
  • Tel:

    18810493139

  • Phone:

    18810493139

  • E-mail:

    wanghaoran@tsinghua-eiri.org

合作联系方式
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