水利枢纽水下结构智能巡检与安全评估系统

任务来源：计划外项目

技术领域：水利工程建设与管理

技术来源：

技术简介

该成果采用多传感器融合的水下定位技术，提出了不同作业模式下浮力控制方法，实现了水下复杂环境精准定位、稳定可达的目标。针对泄洪消能建筑物现场检测中淤积、浑浊、无光等复杂环境特点，采用排淤、水体置换、观测一体化的设计方案，实现浑浊且0.3米淤积厚度条件下毫米级表观缺陷巡检。传感器具备贴底连续巡检作业、水中灵活浮游避障等运动性能，下潜水深达50米。适用于水利枢纽泄洪消能建筑物，如泄洪洞、消力池、水垫塘等水下结构的安全巡检。

主要性能指标

（1）运动性能：具备贴底连续巡检作业、水中灵活浮游避障等运动性能，下潜水深达50米，航向、俯仰自主调节误差小于±0.5°；（2）作业时长：单次连续水下作业时长达8小时以上；（3）动力性能：最大前行速度1.5米/秒以上，抗流性能2米/秒以上；（4）检测性能：适用于0.3米淤积覆盖下的可视化检测，并实现裂缝、磨蚀等损伤自动识别与量化。

技术特色

基于水下机器人智能巡检成果，创建了“巡-检-诊-用”一体化的泄洪消能建筑物巡检评估技术体系；提出了注意力机制深度学习的量化表征方法，提升了裂缝、磨蚀等典型表观缺陷快速智能识别精度；基于水岩耦合和多元信息融合建立了泄洪消能结构安全评价模型，确定了缺陷分类分级及划分标准。

推广情况

已在嘉陵江亭子口水利枢纽、岷江紫坪铺水利枢纽得到应用，有效提升巡检范围和检测有效性，保障了枢纽防洪、发电等功能的发挥，具有显著的经济和社会效益。

典型案例

案例1：在嘉陵江亭子口水利枢纽应用，累计完成4次水下淤积、弱光的消力池底板约5万平方米的全覆盖测量与缺陷检测，提高了巡检安全性和全面覆盖性。案例2：在岷江紫坪铺水利枢纽泄洪洞应用，针对紫坪铺水利枢纽泄洪洞的洞线形态和断面特征，自主设计研发了一套泄洪洞损伤智能巡检系统，解决了高坝泄洪洞安全巡检的难题。

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负责人：王皓冉

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