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管道监测机器人 轻松监测大坝变形 发布时间:2020-01-13   浏览量:31次

在2019年数博会上,贵州省水利水电勘测设计研究院带着一台管道测量机器人参展。该机器人专门用于堆石坝内部变形监测,可实时反馈监测数据,使大坝变形能够早发现、早修复。


堆石坝是一种用于截河拦水的堤堰,大坝在施工期和运行期都会出现内部变形,是安全监测的重点和难点。在大坝修建初期,建设方可预先在坝体高程2/3处(坝体最容易变形的地方)埋入一种特殊材质的U型管道,后期测量时只需在预设管道内放置管道机器人,通过测量管道的三维曲线得到大坝内部变形的数据。


管道测量机器人主要由行走单元、里程测量单元、惯性测量装置和集成控制单元组成。行走单元采用同步对中结构,保证车体对中到管道轴线上;里程测量单元采用三个独立伸缩测量轮,增强系统鲁棒性;惯性测量单元测量车体运动加速度和角速度;集成控制单元对多传感器数据进行集成采集。目前,管道机器人已申请发明专利,并准备在贵州省科技厅立项。

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过去监测水坝是采用水管式沉降仪测垂直位移、引张线式水平位移计测水平位移,但是当供水线路较长时,水管式沉降仪容易造成管路堵塞,而引张线式水平位移计的铟钢丝容易断裂造成回弹,并且这两种传感器采用的是点式测量,而不是连续观测,无法得到内部的整体变形结果。


目前,管道测量机器人已用于贵州两个新建大坝。其中,正在修建的夹岩水利枢纽及黔西北供水工程已预设管道,待工程竣工后即可开始实施监测;从江县宰章水库坝自2017年起开始实施监测,每月对坝体内部情况进行一次数据传送,并将数据通过后台程序处理生成成果报告,便于有关部门及时根据风险程度采取对应措施。


测量机器人作为一种集自动目标识别、自动照准、自动测角与测距、自动目标跟踪、自动记录于一体的测量平台,通过“智能化”先进手段,对传统施工实现了诸多优化:一是快捷。一个机器人每天就能解决500个定位,比传统人工方法提高了5倍;二是精准。可依据BIM模型,自动生成定位点,定点放样,所见即所需,误差精确到毫米。三是优质低耗,放样点位一次成功,避免了返工,同时可视化的操作界面,三维放样,自动生成放样报告,还有高效智能的操作流程,大大提升了工作效率。


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