CN112986534A - 一种大坝水下缺陷探测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大坝水下缺陷探测方法，具体按照以下步骤实施：测量水的流速符合作业要求后，两名潜水巡检人员携带定位机构潜入坝底，将定位机构的长向沿水流动方向进行初步布设；岸上监测人员根据作业区域采用垂直定位球对定位机构进行精确布设，使定位机构的长向与水流动方向平行，将定位机构的两端进行固定；两名潜水巡检人员沿着定位机构的宽度方向进行巡检并不断向水流动方向进行推进，当巡检到缺陷处时，对缺陷处进行定位，检查缺陷的具体情况并通过摄像机进行拍照或者录像；拍摄的照片或录像传输至水面监视器，则完成巡检，潜水巡检人员返回。本发明方法解决了现有探测方法中缺陷定位不准、缺陷范围测量不准确的问题。

Description

一种大坝水下缺陷探测方法
技术领域
本发明属于大坝水下探测技术领域，具体涉及一种大坝水下缺陷探测方法。
背景技术
近年来，国内外多次出现泄洪消能建筑物损伤导致的灾害性事件，枢纽安全运行的重要性日益增加。运行多年的大坝、水库、水电站的明流段及消力池内存在高速水流下空化空蚀问题，泄洪消能建筑物长年运行出现磨蚀、露筋等损伤。因此，对大坝水下建筑物进行定期巡检，确保大坝安全运行十分必要。
目前多采用人工巡检，但其效率低，定位精确度差。也有采用水下智能机器人(一种用于水下极限作业的机器人)巡检，但由于大坝水下环境复杂，存在各种未知因素，水声信号的噪声影响较大，机器人身上的传感器精度易受影响，因此，水下机器人的目标探测和识别技术有待加强。由此可见，虽然水下机器人效率高，但是准确度不够。
发明内容
本发明的目的是提供一种大坝水下缺陷探测方法，解决了现有探测方法中缺陷定位不准、缺陷范围测量不准确的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种大坝水下缺陷探测方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，测量水的流速符合作业要求后，两名潜水巡检人员携带定位机构潜入坝底，将定位机构的长向沿水流动方向进行初步布设；
步骤2，待步骤1布设结束后，岸上监测人员根据作业区域采用垂直定位球对定位机构进行精确布设，使定位机构的长向与水流动方向平行，将定位机构的两端进行固定；
步骤3，两名潜水巡检人员沿着定位机构的宽度方向进行巡检并不断向水流动方向进行推进，当巡检到缺陷处时，对缺陷处进行定位，检查缺陷的具体情况并通过摄像机进行拍照或者录像；
步骤4，将步骤3拍摄的照片或录像传输至水面监视器，则完成巡检，潜水巡检人员返回。
本发明的特点还在于，
步骤1中，水的流速不大于0.5米/秒。
步骤1中，定位机构包括两个相互平行的钢丝绳，两个钢丝绳之间活动连接有两条定位绳，定位绳与钢丝绳垂直。
两个钢丝绳长4m且刻有刻度，间距为40cm，其中一个钢丝绳按照刻度由小到大的方向在刻度处依次设有结点一至结点十九单数结点，另一个钢丝绳按照刻度由小到大的方向在刻度处依次设有结点二至结点二十双数结点；
两个定位绳长4m且刻有刻度，间距为20cm，其中一条定位绳的两端分别设置于结点一、结点二，另一条定位绳的两端分别设置于结点三、结点四。
步骤2中，所述垂直定位球包括绳索，绳索一端与定位球连接。
定位球的重力大于水的浮力。
步骤2的具体过程为：岸上监测人员根据作业区域沿着与水流平行的方向向下游每隔40cm移动一次绳索的另一端，则定位球也随之移动40cm，待定位球稳定后，调整钢丝绳的位置，使钢丝绳上的结点与定位球对齐，使钢丝绳与水流动方向平行，调整好钢丝绳的位置后，将钢丝绳的两端进行固定。
步骤3的具体过程为：
两名潜水巡检人员分别位于两个钢丝绳处且位于两条定位绳的端部，其中一名潜水巡检人员沿着其中一条定位绳进行巡检至另一个钢丝绳处，另一名潜水巡检人员沿着另一条位绳进行巡检至另一个钢丝绳处，待两条定位绳处巡检完毕后，两名潜水巡检人员将所在处的定位绳的端部分别移动至下一未巡检过的结点且保证两条定位绳平行，依次推进；
若巡检到缺陷，则缺陷沿着水流方向的定位通过两条钢丝绳上的结点进行确定，缺陷垂直水流方向的定位通过定位绳上的刻度进行确定，缺陷深度为潜水深度表位于摄像机镜头处所测量的水深与缺陷位置至摄像机镜头的距离之和，位置确定好后，摄像机对缺陷的具体情况进行拍照或者录像。
本发明的有益效果在于：一种大坝水下缺陷探测方法，通过垂直定位球对缺陷沿着水流方向位置的确定，定位绳对缺陷垂直水流方向位置的确定，能够快速直接进行缺陷位置的定位，不仅提高了缺陷定位、缺陷范围测量的准确性，还提高了巡检效率。
附图说明
图1本发明一种大坝水下缺陷探测方法中定位机构的结构示意图；
图2是发明一种大坝水下缺陷探测方法中定位机构刻度示意图；
图3是本发明一种大坝水下缺陷探测方法中垂直水流方向巡检示意图；
图4是本发明一种大坝水下缺陷探测方法中垂直定位球定位原理图。
图中，1.钢丝绳，2.定位绳，3.绳索，4.定位球。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种大坝水下缺陷探测方法，适用于对大坝水下部分，由于检查范围大，则进行分孔分区块进行巡检，则每个区块均采用本发明方法进行，具体按照以下步骤实施：
步骤1，测量水的流速符合作业要求后，两名潜水巡检人员携带定位机构潜入坝底，将定位机构的长向沿水流动方向进行初步布设；
其中，水的流速不大于0.5米/秒；
如图1所示，定位机构包括两个相互平行的钢丝绳1，两个钢丝绳1之间活动连接有两条定位绳2，定位绳2与钢丝绳1垂直；
如图2所示，两个钢丝绳1长4m且刻有刻度，间距为40cm，其中一个钢丝绳1按照刻度由小到大的方向在刻度处依次设有结点一至结点十九单数结点，另一个钢丝绳1按照刻度由小到大的方向在刻度处依次设有结点二至结点二十双数结点；
两个定位绳2长4m且刻有刻度，间距为20cm，其中一条定位绳2的两端分别设置于结点一、结点二，另一条定位绳2的两端分别设置于结点三、结点四；
两个钢丝绳1及两个定位绳2各刻度的交点构成网格，以便于对缺陷位置进行定位；
步骤2，待步骤1布设结束后，岸上监测人员根据作业区域采用垂直定位球对定位机构进行精确布设，使定位机构的长向与水流动方向平行，将定位机构的两端进行固定；
垂直定位球包括绳索3，绳索3一端与定位球4连接，定位球4的重力大于水的浮力；
具体过程为：岸上监测人员根据作业区域沿着与水流平行的方向向下游每隔40cm移动一次绳索3的另一端，则定位球4也随之移动40cm，待定位球4稳定后，调整钢丝绳1的位置，使钢丝绳1上的结点与定位球4对齐，使钢丝绳1与水流动方向平行，调整好钢丝绳1的位置后，将钢丝绳1的两端进行固定；
如图4所示，将水面上绳索3一端从结点一对应的位置移动到结点三对应的位置，绳子的拉力FI和垂直定位球的重力F2的合力为F3，在合力F3的作用下，垂直定位球离开结点一，做钟摆运动，最终在水流阻力、绳子拉力、垂直定位球重力的共同作用下，停留在结点三处，此时垂直定位球的重力等于绳子的拉力，垂直定位球最终达到一个平衡的状态，这时定位标记水下结点三，以此类推；
步骤3，两名潜水巡检人员沿着定位机构的宽度方向进行巡检并不断向水流动方向进行推进，当巡检到缺陷处时，对缺陷处进行定位，检查缺陷的具体情况并通过摄像机进行拍照或者录像；
如图3所示，具体过程为：两名潜水巡检人员分别位于两个钢丝绳1处且位于两条定位绳2的端部，其中一名潜水巡检人员沿着其中一条定位绳2进行巡检至另一个钢丝绳1处，另一名潜水巡检人员沿着另一条位绳2进行巡检至另一个钢丝绳1处，待两条定位绳2处巡检完毕后，两名潜水巡检人员将所在处的定位绳2的端部分别移动至下一未巡检过的结点且保证两条定位绳2平行，依次推进，即其中一名潜水巡检人员从结点三至结点四进行巡检，另一名潜水巡检人员从结点二至结点一进行巡检，然后其中一名潜水巡检人员将两个定位绳的一端移动至结点六和结点八，另一名潜水巡检人员将两个定位绳的另一端移动至结点五和结点七，依次循环；
若巡检到缺陷，则缺陷沿着水流方向的定位通过两条钢丝绳1上的结点进行确定，缺陷垂直水流方向的定位通过定位绳2上的刻度进行确定，缺陷深度为潜水深度表位于摄像机镜头处所测量的水深与缺陷位置至摄像机镜头的距离之和，位置确定好后，摄像机对缺陷的具体情况检查并进行拍照或者录像(检查是否存在变形、错台等情况，检查周边混凝土表面有无裂缝、淘空、破损等缺陷)；
拖遇到障碍物，无法移动定位绳，比如消能鼻坎，以消能鼻坎为参照物，确定缺陷的相对位置；
步骤4，将步骤3拍摄的照片或录像传输至水面监视器及缺陷位置的定位信息反馈至岸上监测人员，则完成巡检，潜水巡检人员返回。
采用本发明方法对某水电厂消力池进行了水下检查，工期缩短了一半，而且应用到垂直定位球技术，克服了水下直接定位难的问题，通过采用水上水下配合作业的方法，确定沿水流方向的位移，其精确度有了巨大的提高。
通过上述方式，本发明一种大坝水下缺陷探测方法，采用两名潜水巡检人员交叉式作业进行水下巡检，避免了一名潜水巡检人员因为移动定位绳而两头来回游走、消耗体能的问题，极大的提高了巡检效率。

Claims (8)

1.一种大坝水下缺陷探测方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，测量水的流速符合作业要求后，两名潜水巡检人员携带定位机构潜入坝底，将定位机构的长向沿水流动方向进行初步布设；
步骤2，待步骤1布设结束后，岸上监测人员根据作业区域采用垂直定位球对定位机构进行精确布设，使定位机构的长向与水流动方向平行，将定位机构的两端进行固定；
步骤3，两名潜水巡检人员沿着定位机构的宽度方向进行巡检并不断向水流动方向进行推进，当巡检到缺陷处时，对缺陷处进行定位，检查缺陷的具体情况并通过摄像机进行拍照或者录像；
步骤4，将步骤3拍摄的照片或录像传输至水面监视器，则完成巡检，潜水巡检人员返回。
2.根据权利要求1所述一种大坝水下缺陷探测方法，其特征在于，所述步骤1中，水的流速不大于0.5米/秒。
3.根据权利要求1所述一种大坝水下缺陷探测方法，其特征在于，所述步骤1中，定位机构包括两个相互平行的钢丝绳(1)，两个所述钢丝绳(1)之间活动连接有两条定位绳(2)，所述定位绳(2)与钢丝绳(1)垂直。
4.根据权利要求3所述一种大坝水下缺陷探测方法，其特征在于，两个所述钢丝绳(1)长4m且刻有刻度，间距为40cm，其中一个所述钢丝绳(1)按照刻度由小到大的方向在刻度处依次设有结点一至结点十九单数结点，另一个所述钢丝绳(1)按照刻度由小到大的方向在刻度处依次设有结点二至结点二十双数结点；
两个所述定位绳(2)长4m且刻有刻度，间距为20cm，其中一条定位绳(2)的两端分别设置于结点一、结点二，另一条定位绳(2)的两端分别设置于结点三、结点四。
5.根据权利要求4所述一种大坝水下缺陷探测方法，其特征在于，所述步骤2中，所述垂直定位球包括绳索(3)，所述绳索(3)一端与定位球(4)连接。
6.根据权利要求5所述一种大坝水下缺陷探测方法，其特征在于，所述定位球(4)的重力大于水的浮力。
7.根据权利要求5所述一种大坝水下缺陷探测方法，其特征在于，所述步骤2的具体过程为：岸上监测人员根据作业区域沿着与水流平行的方向向下游每隔40cm移动一次绳索(3)的另一端，则定位球(4)也随之移动40cm，待定位球(4)稳定后，调整钢丝绳(1)的位置，使钢丝绳(1)上的结点与定位球(4)对齐，使钢丝绳(1)与水流动方向平行，调整好钢丝绳(1)的位置后，将钢丝绳(1)的两端进行固定。
8.根据权利要求7所述一种大坝水下缺陷探测方法，其特征在于，所述步骤3的具体过程为：
两名潜水巡检人员分别位于两个钢丝绳(1)处且位于两条定位绳(2)的端部，其中一名潜水巡检人员沿着其中一条定位绳(2)进行巡检至另一个钢丝绳(1)处，另一名潜水巡检人员沿着另一条位绳(2)进行巡检至另一个钢丝绳(1)处，待两条定位绳(2)处巡检完毕后，两名潜水巡检人员将所在处的定位绳(2)的端部分别移动至下一未巡检过的结点且保证两条定位绳(2)平行，依次推进；
若巡检到缺陷，则缺陷沿着水流方向的定位通过两条钢丝绳(1)上的结点进行确定，缺陷垂直水流方向的定位通过定位绳(2)上的刻度进行确定，缺陷深度为潜水深度表位于摄像机镜头处所测量的水深与缺陷位置至摄像机镜头的距离之和，位置确定好后，摄像机对缺陷的具体情况进行拍照或者录像。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203080529U (zh) * 2013-02-04 2013-07-24 上海交通建设总承包有限公司 水下抛石施工gps卫星定位装置
CN103376094A (zh) * 2013-07-03 2013-10-30 中国矿业大学(北京) 河湖采沙探测仪及探测方法
CN106895788A (zh) * 2017-03-23 2017-06-27 济南大学 一种水库坝体变形自动监测方法和系统
CN107063202A (zh) * 2017-04-19 2017-08-18 中国舰船研究设计中心 一种用于大坝检测的水下机器人系统及其检测方法
CN110235808A (zh) * 2019-05-13 2019-09-17 浙江省海洋水产研究所 一种潜水调查岛礁区珊瑚断面的方法
CN112362093A (zh) * 2020-08-10 2021-02-12 重庆大学 大坝检测机器人、检测系统及检测方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203080529U (zh) * 2013-02-04 2013-07-24 上海交通建设总承包有限公司 水下抛石施工gps卫星定位装置
CN103376094A (zh) * 2013-07-03 2013-10-30 中国矿业大学(北京) 河湖采沙探测仪及探测方法
CN106895788A (zh) * 2017-03-23 2017-06-27 济南大学 一种水库坝体变形自动监测方法和系统
CN107063202A (zh) * 2017-04-19 2017-08-18 中国舰船研究设计中心 一种用于大坝检测的水下机器人系统及其检测方法
CN110235808A (zh) * 2019-05-13 2019-09-17 浙江省海洋水产研究所 一种潜水调查岛礁区珊瑚断面的方法
CN112362093A (zh) * 2020-08-10 2021-02-12 重庆大学 大坝检测机器人、检测系统及检测方法

Non-Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
傅晓海: "水域犯罪现场的勘查技术", 《警察技术》 *
傅晓海: "水域犯罪现场的勘查技术", 《警察技术》, 31 March 2010 (2010-03-31), pages 28 - 31 *
单宇翥等: "青铜峡水工泄水建筑物混凝土缺陷水下补强加固", 《大坝与安全》 *
单宇翥等: "青铜峡水工泄水建筑物混凝土缺陷水下补强加固", 《大坝与安全》, no. 02, 30 April 2002 (2002-04-30), pages 44 - 48 *
广东省文物考古研究所 等: "广东汕头市"南澳Ⅰ号"明代沉船", 《考古》 *
广东省文物考古研究所 等: "广东汕头市"南澳Ⅰ号"明代沉船", 《考古》, no. 7, 31 July 2011 (2011-07-31), pages 39 - 46 *
洪冲 等: "搜捞"五.七"空难黑匣子的思索", 《中国航海学会2002年度学术交流会论文集专刊》 *
洪冲 等: "搜捞"五.七"空难黑匣子的思索", 《中国航海学会2002年度学术交流会论文集专刊》, 31 December 2002 (2002-12-31), pages 55 - 57 *
郭伟: "丹江口右岸混凝土坝水下裂缝处理施工技术及质量控制", 《中国水运(下半月)》 *
郭伟: "丹江口右岸混凝土坝水下裂缝处理施工技术及质量控制", 《中国水运(下半月)》, no. 09, 30 September 2013 (2013-09-30), pages 173 - 174 *

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