[实用新型]一种引水隧洞衬砌结构损伤探测机器人

说明书

本申请提供了一种引水隧洞衬砌结构损伤探测机器人，可通过本体上的三维声呐模块以及摄像模块，采集引水隧洞的隧洞衬砌图像数据以及隧洞衬砌三维超声数据，为引水隧洞的衬砌结构损伤自动探测提供强有力的数据支持。本申请提供了一种引水隧洞衬砌结构损伤探测机器人，引水隧洞衬砌结构损伤探测机器人的本体设置有三维声呐模块、摄像模块以及防护罩，防护罩将摄像模块与本体的外部环境相隔离；引水隧洞衬砌结构损伤探测机器人还包括控制设备，控制设备控制本体在目标引水隧洞中的工作，接收本体传输过来的隧洞衬砌三维超声数据以及隧洞衬砌图像数据；本体的底部配置有驱动轮模块，驱动轮模块通过驱动轮的滚动，驱动本体在水下地面前进。

技术领域

本申请涉及隧洞结构探测领域，具体涉及一种引水隧洞衬砌结构损伤探测机器人。

背景技术

引水隧洞是水电工程中用于连接水电站进水口和调压室的地下输水构筑物，利用流域的天然高差，实现在没有大坝条件下的长距离引水发电，是水电资源开发的一种重要形式。引水隧洞在发电运行过程中处于满水状态，需要承受长期的内外水压力的共同作用，属于典型的有压隧洞，长期的内外水环境作用导致隧洞的衬砌结构存在潜在的开裂、剥落、脱空以及变形等结构损伤风险。

为了避免衬砌结构的结构损伤对发电系统产生不利影响，保障水电站的安全运行，定期对隧洞内壁衬砌结构进行安全检测，及时探测引水隧洞的结构损伤显然尤为重要。

而传统引水隧洞的探测工作主要采取人工放空检修方案，即在隧洞完全放空的条件下，由检修人员对隧洞内壁衬砌结构的变形、开裂情况进行人工检测以及统计记录，人工探测方法不仅存在检测周期长、工作效率低以及检测精度差的缺陷，更主要的缺陷在于引水隧洞潮湿低氧的内部环境不利于检修人员的安全，存在较大的作业风险，并且放空检修不符合引水隧洞满水内压的实际运行状态，会对引水隧洞的安全运行产生不利影响。

实用新型内容

本申请提供了一种引水隧洞衬砌结构损伤探测机器人，可通过本体上的三维声呐模块以及摄像模块，采集引水隧洞的隧洞衬砌图像数据以及隧洞衬砌三维超声数据，为引水隧洞的衬砌结构损伤自动探测提供强有力的数据支持。

本申请提供了一种引水隧洞衬砌结构损伤探测机器人，引水隧洞衬砌结构损伤探测机器人的本体设置有三维声呐模块、摄像模块以及防护罩，防护罩将摄像模块与本体的外部环境相隔离，当本体进入目标引水隧洞后，三维声呐模块采集本体周围环境的隧洞衬砌三维超声数据；摄像模块透过防护罩采集引水隧洞衬砌结构损伤探测机器人周围环境的隧洞衬砌图像数据；

引水隧洞衬砌结构损伤探测机器人还包括控制设备，控制设备通过自身与本体之间建立的网络连接，控制本体在目标引水隧洞中的工作，接收本体传输过来的隧洞衬砌三维超声数据以及隧洞衬砌图像数据；

本体的底部配置有驱动轮模块，驱动轮模块通过驱动轮的滚动，驱动本体在水下地面前进。

其中，本体为L型结构，驱动轮模块设于L型结构的横向部分，三维声呐模块、摄像模块以及防护罩设于L型结构的纵向部分。

在第一种可能的实现方式中，三维声呐模块以及摄像模块设于本体的顶部，本体的顶部包括伸缩支架，通过调整伸缩支架的伸缩幅度，调整三维声呐模块以及摄像模块两者所处的位置高度。

在第二种可能的实现方式中，本体的表面设有环向布置的照明模块，以照明本体的周围环境。

结合第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，照明模块设于摄像模块处。

在第四种可能的实现方式中，L型结构在横向部分以及纵向部分之间，还设有支撑结构，以加固横向部分以及纵向部分。

在第五种可能的实现方式中，本体上还设有水压传感器以及温度传感器，当引水隧洞衬砌结构损伤探测机器人进入目标引水隧洞后，水压传感器采集目标引水隧洞的水压数据，温度传感器采集目标引水隧洞的温度数据；