一种大型水电站百米级引水竖井健康检测装备及方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种大型水电站百米级引水竖井健康检测装备及方法
本专利技术涉及竖井健康检测
，尤其涉及一种大型水电站百米级引水竖井健康检测装备及方法。
技术介绍
在水力发电站建设过程中，河流中上游或坡度较陡的山区河流，常常将水库中的水引入引水道，在引水道底端安装水轮机，利用水的高速流动推动发电机组工作。在水流不断冲刷的过程中，引水道内壁表面存在混凝土剖蚀的风险，轻则造成非正常停机检修，重则机组水轮机及流道损毁进而危及整个引水发电系统运行，造成不可估量的后果，对电站安全稳定运行极为不利。因此对引水道检查，掌握缺陷情况，研究判断缺陷发展趋势是十分必要的。引水道由进口渐变段、上平段、上弯段、竖井段、下弯段、下平段和下平渐变段七部分组成。其中上平段、下平段、下弯段为引水道中检修人员可到达的位置，可采用人工缺陷检查的方式，此外，一些企业通过潜航器或水下机器人等运输工具搭载相机和声纳开展无需排水的水下机器检测。目前，国内外已有的解决实施方案，其应用场景均是在人员可达隧洞或者洞室中进行，或者只是针对引水管道水平段或者下弯段进行的混凝土竖井内壁表面数据采集及缺陷提取。面对大型水电站人员不可...
【技术保护点】
一种大型水电站百米级引水竖井健康检测装备，其特征在于，包括无人飞艇(1)、数据采集装置(2)和卷扬机(3)；数据采集装置(2)通过多根尼龙绳(11)吊装在无人飞艇(1)下方，数据采集装置(2)的底部与卷扬机(3)相连；其中：数据采集装置(2)为4层结构，包括：设置在顶层的减震弹簧(4)，用于在无人飞艇(1)晃动和倾斜时使数据采集装置(2)保持铅直向下的状态；设置在第二层的激光扫描仪(5)、气压高度传感器(6)和惯性测量装置(7)，激光扫描仪(5)用于扫描与目标物的点云数据，气压高度传感器(6)用于实时获取气压数据，惯性测量装置(7)用于实时获取数据采集装置(2)的姿态数据；...
【技术特征摘要】
1.一种大型水电站百米级引水竖井健康检测装备，其特征在于，包括无人飞艇(1)、数据采集装置(2)和卷扬机(3)；数据采集装置(2)通过多根尼龙绳(11)吊装在无人飞艇(1)下方，数据采集装置(2)的底部与卷扬机(3)相连；其中：数据采集装置(2)为4层结构，包括：设置在顶层的减震弹簧(4)，用于在无人飞艇(1)晃动和倾斜时使数据采集装置(2)保持铅直向下的状态；设置在第二层的激光扫描仪(5)、气压高度传感器(6)和惯性测量装置(7)，激光扫描仪(5)用于扫描与目标物的点云数据，气压高度传感器(6)用于实时获取气压数据，惯性测量装置(7)用于实时获取数据采集装置(2)的姿态数据；设置在第三层的照明装置(8)和相机(9)，用于照明和采集影像，并合成360度全景影像；以及设置在底层的控制装置，用于供电和数据传输，并根据采集到的各种数据，处理得到引水竖井内壁的缺陷位置和缺陷形态。2.根据权利要求1所述的大型水电站百米级引水竖井健康检测装备，其特征在于，数据采集装置(2)中的照明装置(8)和相机(9)呈米字形安装，包括4个照明装置(8)和4个相机(9)，4个照明装置(8)之间夹角为90度，4个相机(9)之间的夹角也为90度。3.根据权利要求1所述的大型水电站百米级引水竖井健康检测装备，其特征在于，无人飞艇(1)底部设置有8个方向的8根高强度的尼龙绳(11)，8根尼龙绳(11)分别系在数据采集装置(2)顶层上；无人飞艇(1)的侧面连接有8根高强度的尼龙系留绳(16)，打结后的8根尼龙系留绳(16)与卷扬机(3)的钢丝绳相连。4.根据权利要求1所述的大型水电站百米级引水竖井健康检测装备，其特征在于，控制装置包括：数据通信模块和数据处理与保存模块；其中：数据处理与保存模块为工控机(10)；数据通信模块用于实现工控机(10)与激光扫描仪(5)、气压高度传感器(6)、惯性测量装置(7)、相机(9)之间的数据通信；数据处理与保存模块进而对激光扫描仪(5)、气压高度传感器(6)、惯性测量装置(7)和相机(9)采集到的四类数据进行处理与保存。5.根据权利要求4所述的大型水电站百米级引水竖井健康检测装备，其特征在于，控制装置还包括：交换机(12)、22V转12V变压器(13)、电源(14)和12V转9V变压器(15)。6.根据权利要求4所述的大型水电站百米级引水竖井健康检测装备，其特征在于，数据处理与保存模块包括6个子功能模块：数据导入模块、数据库模块、影像数据处理模块、点云数据处理模块、数据可视化模块以及人机交互模块；其中：数据导入模块用于将采集到的各种数据导入数据库模块；数据库模块用于存储采集到的各种数据；影像数据处理模块用于根据获取影像进行影像拼接、影像增强和影像中的裂缝提取；点云数据...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐炉亮，李清泉，靳晨，孙飞，陈西，牛乐，段倩，初旭，于智伟，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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