ROV水下探测系统在水利工程中的应用初探

水下检查是水利工程日常管理、应急抢险、大坝安全鉴定等不可或缺的技术手段。针对水利工程中水下检查存在的困难,结合ROV系统技术优势与特点,通过ROV系统在水库大坝、水闸等水利工程中的应用实例,总结了ROV系统在水库(水闸)集中渗漏点查找、水下金属构件锈蚀检查、混凝土面板裂缝检查、消力池冲坑检查、水下构筑物声纳扫描成像等方面的应用方法和技术成果,同时对ROV的关键技术、应用难题与适用范围作了简单探讨。为科学、高效地查明水利工程水下安全隐患提供了新的思路。     

辅助水利工程检查的水下机器人系统分析

随着北京南水北调工程的建成和投入使用,定期开展水下巡视检查对保障工程运行安全日益重要,采用水下机器人（ROV）系统辅助检查是可行的解决措施。结合南水北调工程特点和需求,分析了ROV关键技术和总体设计方案,开展了主舱体、动力系统、运动姿态控制、软件控制系统设计,并对研发的ROV进行了测试和试验应用。结果表明,该ROV系统具有较好的水下稳定运动和控制运行能力,达到ROV功能要求,ROV结构、功能和性能满足南水北调等管涵工程水下检查需求,具有实用性和创新性。     

浅议ROV在水利水电设施检测中的应用

详细阐述了ROV系统的组成与功能,并结合水库坝体检测、水下金属构件锈蚀、淤积检查、消力池冲坑及水下结构检查等,探讨了ROV系统的应用与推广情况。     

水下机器人在浙江省水库大坝检测中的初步应用

在简要介绍水下机器人（ROV）系统的基础上,着重阐述了水下机器人在永康三渡溪水库、杨溪水库,金华沙畈水库等工程检测中的应用情况,进而指出了水下机器人（ROV）系统用于水下工程运行现状检查的优势和局限性。     

大坝远程监控

遥控水下机器人(ROV)的快速发展大大提高了水电站和大坝的检查效率。介绍了新开发的ROV,即DTG2ROV、剑齿虎ROV、雄峰ROV,以及紧凑便携式ROV。同时指出,随着ROV应用需求的增长,需要对ROV操作员进行培训。     

以ROV为载体的水库大坝水下检测系统选型研究

随着海洋水下机器人（ROV）技术的不断进步,利用其在深水检查和作业上的潜在优势,将ROV引入水库大坝水下检测及缺陷定位中将会提高解决该类工程问题的效率,降低水库水下检测难度。介绍了以ROV为载体的水库大坝水下检测系统的优劣和组成,并从ROV、图像声纳、水下定位系统选型多个方面分析比较了不同系统设备的优缺点和适用条件,最终推荐了一套适用于我国水库大坝水下监测系统的设备组合。研究成果可供同类水库运行管理单位和水下工程公司借鉴。     

ROV在深埋长隧洞水下检查中的应用

为了无损检查深埋长隧洞在长期运行后的冲刷破坏程度,为其运行安全评价及检修维护方案的制定提供数据依据,采用遥控无人潜水器ROV(Remotely Operated Vehicle)系统中的声呐进行全覆盖扫描,对重点关注部位及声呐探测异常区域结合水下机器人系统中的视频进行验证,检查混凝土表面缺陷以及附着物情况、底板磨损情况和结合部位完好性等。通过工程实践,有效地提供了长期承受高水流冲刷作业的深埋长隧洞的运行现状资料,总结了ROV应用中的优势及不足,为ROV在类似工程水下检查中的推广应用提供参考。     

高水头多弯段压力管道水下检查技术研究与应用

水工建筑物的现场检查是保障电站运行安全的重要手段,受检查手段的限制,高水头水电站压力管道的检查长期无法正常开展。结合二滩水电站工程实际,开展了压力管道水下检查方法研究,在压力管道充水状态下,采用遥控式水下机器人(ROV)进行水下摄像检查,首次实现了遥控式水下机器人检查技术在高水头多弯段项目检查中的应用,检查结果达到预期要求。相关技术可供类似工程的后期运行维护人员借鉴。     

水下机器人技术在密云水库白河泄空隧洞水下探测中的应用

利用观察型水下机器人(ROV)对密云水库白河泄空隧洞闸门井前有压段进行全方位水下探测,掌握了隧洞洞壁混凝土、裂缝和洞内淤积等状况,用DGPS定位了水下洞口位置和洞线走向,摸清了隧洞有压段在水下运行情况,为以后隧洞运行、维修和加固提供了决策依据,提高了水库现代化管理水平,为大水深、路径长、运行久及情况复杂未知的水下建筑物(特别是隧洞)的探测提供新的思路。     

水下机器人技术现状及在水利行业的应用前景

随着海洋资源开发的深入,水下机器人的应用越来越广泛。介绍了水下机器人分类,概述了水下机器人技术水平及现状。针对当前应用广泛的缆控水下机器人(ROV),重点介绍观察型揽控水下机器人的系统组成、功能特点,分析了其优缺点和主要应用,对水下机器人在水利行业的应用前景进行了探讨。     

有缆观测式水下机器人在金鸡拦河闸重建工程水下检查中的应用

该文阐述有缆观测式水下机器人技术特点及其在金鸡拦河闸重建工程水下结构检查中的应用。结果表明,金鸡拦河闸重建工程经过十多年运行,除闸门槽埋件局部锈蚀明显,水下结构基本完好;仅下游防冲槽后的河床局部存在约3～4 m的凹坑,其余未见明显冲刷破坏。实践表明,应用有缆观测式水下机器人检查水工水下结构有优势,也存在局限性,有待改进。     

无人潜航器在景洪水电站水下混凝土缺陷检查中的应用

景洪水电站大坝12～13号坝段570 m高程廊道顶部结构缝出现渗漏。为查明渗漏原因,采用水下遥控潜航器(ROV)携带高清摄像头、图像声呐、水深计、示踪剂等对坝段结构缝、层间缝及混凝土表观进行水下检查。通过水下检查确定渗漏入口,为渗漏病害治理方案设计提供依据。     

水下机器人(ROV)在水库大坝检测作业的安全分析

文章针对现有的水库大坝水下检测作业中,缺少ROV相关的作业安全分析(JSA)规范的事实,提出有必要制定JSA方案,以便适应于水库大坝水下检测作业。通过分析ROV的作业环境,讨论ROV作业团队的安全隐患及对策,ROV设备的安全及对策。通过采用JSA,包括在编写项目作业方案时进行风险预判,以及列出ROV作业相关的子项并逐条分析作业风险,从"软件"方面提高设备在复杂环境下作业的使用安全等级。     

多功能潜水器在水环境监测中的应用

引进德国弗劳恩霍夫应用系统技术中心研发的多功能潜水器ROV,在密云水库开展示范应用,测试研究了设备各项功能,结果表明:多功能潜水器通过优化的遥控传输软件,可在水下任意位置进行样品采集和水质监测;观测水下构筑物和水下生物;扫描探测水下目标物等。经进一步研发后,根据不同需求配置相应模块,在水库、湖泊水环境监测中应用前景广阔。     

大直径长引水隧洞水下全覆盖无人检测技术研究

对于输水隧道运行状况的检测,传统方法常采用放空检查的模式,对工程效益及结构安全均存在一定影响。以雅砻江锦屏二级水电站引水隧洞在水检测需求为背景,开展了有缆遥控潜水器(ROV)水下检测技术研究及应用。采用实时三维成像声呐扫描普查和光学摄像局部详查相结合的方法,以及惯性导航系统水下定位技术,克服了复杂工程边界条件限制,完成了大直径、长引水隧洞表观全覆盖、高精度水下综合检测。引水隧洞水下全覆盖检测长度首次超过2 km,实现了工程健康检查安全、高效、准确的目标,相关经验可供类似工程借鉴。     

水下工程技术在水电站检修门槽修复中的应用

西南山区某水电站泄洪冲沙闸检修门槽混凝土和预埋件均出现了严重破损,导致检修闸门不能落门到底坎,无法正常止水,从而影响到电站的正常检修和生产运行。结合同类破损检修门槽成功进行水下修复的施工实例,介绍了水下工程技术在水工建筑物修补中的具体应用,包括水下机器人检查、互换组件、下闸试验等。对类似水下工程检修具有一定参考意义。     

船闸升卧式闸门门槽损坏原因浅析及抢修

蕴东船闸闸门为升卧式闸门,在长期控制运用中,外闸首闸门运行异常。采用钢围堰套接在闸门工作门槽处,排水后造成门槽局部无水工作环境,检查损坏部位,分析门槽损坏原因,并对门槽水下损坏部位进行检修。抢修后闸门运行平稳,缩短了启闭时间,为同类型水闸门槽检修提供了借鉴。     

深水浮体式检修闸门在刘家峡水电站泄水道检修中的应用

泄水道浮体闸门封堵的技术关键是闸门止水效果,技术难点是平板浮体闸门在水下50多米处的准确就位。本文重点对浮体闸门的结构、水封设计和水下封堵施工做了介绍。     

无人水下航行器在水电站隧洞检查中的应用探讨

起源于海洋工程的无人水下航行器技术在水利水电工程开阔水域中已有较多的应用案例,但在水工隧洞检查中应用尚少。在对水下航行器系统组成、原理以及应用案例进行分析的基础上,提出水下航行器在水工隧洞检修中可能存在的困难包括:(1)声信号在隧洞内发生多途反射,导致水声技术的应用受到不同程度影响;(2)隧洞洞径大,光电成像设备较难获得洞壁的清晰图像;(3)隧洞轴线为非直线时,缆线在转弯处摩擦受阻,导致行进阻力过大,甚至可能发生缆线断裂;(4)隧洞较长时,采用ROV需克服较大的电缆重力和缆线阻力。文章对上述问题可能的解决途径进行了分析。     

潜水机器人在深孔有压式隧洞环境检测中的应用

结合检测工程实例,对ROV搭载水下摄像机和其他传感器在水利水电设施深水环境中的检测技术特点、实际运用等进行了介绍和分析,为此项技术在水利设施水下环境检测中的推广应用提供参考。