基于机器人检测的引水隧洞结构缺陷特征分析

作     者：武彬 马芳平 陈勇旭 金恩华 刘育 谢辉 李正文 WU Bin;MA Fang-ping;CHEN Yong-xu;JIN En-hua;LIU Yu;XIE Hui;LI Zheng-wen

作者机构：国能大渡河猴子岩发电有限公司康定626100 国能大渡河流域水电开发有限公司成都610041 清华四川能源互联网研究院成都610071 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2022年第22卷第26期

页      面：11616-11622页

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 081203[工学-计算机应用技术] 0815[工学-水利工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划(2019YFB1310504) 国家自然科学基金(U21A20157) 四川省科技计划(2021YFG0100,2021YFSY0013,2022YFSY0011) 国能大渡河流域水电开发有限公司科技创新项目(HZY-SB-2020-001)。 

主　　题：机器人 引水隧洞 巡检数据 缺陷特征 斜井段 

摘      要：利用机器人对水工隧洞进行检测是解决引水隧洞斜井段安全巡检的有效手段。采用爬行机器人搭载三维激光扫描仪及高清摄像装备对引水隧洞进行结构巡检,通过三维点云处理与缺陷数据拼接获取引水隧洞断面的缺陷信息,并结合缺陷数据处理成果分析引水隧洞结构缺陷特征及分布规律,实现了引水隧洞表观缺陷形态不规则、分布不均、多种缺陷共存的巡检与分析。结果表明:引水隧洞内存在的缺陷包括裂缝、渗漏、漏筋等,上平段缺陷数量明显多于斜井段,其中裂缝是最主要的缺陷类型。上平段裂缝主要分布在洞顶位置,多以垂直洞轴线的横线裂缝存在;斜井段裂缝均匀分布在洞周各个位置,走向以斜向裂缝居多。可见,上平段和斜井段缺陷数量和裂缝特征均存在较大差异,在后期的安全巡检过程中更应该主要关注裂缝的扩展情况。