[发明专利]一种尾矿库坝面巡检机器人、尾矿库坝面巡检方法及系统

说明书

本发明提供了一种尾矿库坝面巡检机器人及巡检方案，巡检机器人可以远程控制，对尾矿库坝面状况进行巡检，且实现对坝面安全状况的实时反馈，并能满足采集角度需求，适应不同倾斜角度的坝面安全巡检；有效解决了巡检时尾矿坝处于雨雪、大风、暗黑环境下人员无法前往坝面巡检、定点检测仪器易损坏等问题，同时解决了恶劣环境下机器人巡检时雨雪、灰尘等影响问题，能够实时反馈坝面安全情况，保障了作业的安全；能够直接、最大化的节约人力成本，使得巡检的成本显著降低，同时智能巡检能够更加快捷的完成巡检的过程，提升巡检的效率，实时传输信息，即时发现巡检问题等。

技术领域

本发明涉及巡检机器人技术领域，特别涉及一种尾矿库坝面巡检机器人、尾矿库坝面巡检方法及系统。

背景技术

尾矿坝是拦挡尾矿和水的尾矿库外围构筑物，是矿业工程中的重要组成部分。近年来，国内采矿业不断发展，尾矿坝修建越来越多，尾矿坝安全隐患也逐渐增加。传统尾矿库坝面的安全巡检主要依靠固定式的传感器、摄像机或监测设备，辅以人工巡检作为补充。由于尾矿坝不断堆筑导致其局部形态会发生连续较大变化的工程特点，固定式的监测方法往往需要不断调整位置以达到理想的监测效果，在坝体出现重大威胁情况时，监控设备会面临较大风险；而对于较小的局部渗漏等现象，固定式监测设备往往难以全覆盖，不能及时进行预警。机器人作为一种新兴的移动式检测技术，可以辅助或者代替人工进行巡检工作，作为固定监测设备的补充，可以代替其完成日常人工巡检的大部分工作。与传统的固定监测可以共同工作，保证监测与检测数据的完整性和及时性，降低数据采集成本和人工巡检劳动强度。

传统巡检机器人在极端环境下虽然仍可以运行，但由于尾矿库特殊的形成条件，其地形复杂、坡度多变以及障碍物分布随机，基于传统巡检机器人的尾矿库坝边坡表面变形监测方法在坝体的巡检方面有一定的应用，但仍存在诸多限制。除此之外，现有机器人巡检技术主要集中在机器人本身，未能充分与相关技术相结合。目前地面巡检机器人主要采用轮式或履带式等传统机器人搭载单反相机或其他种类便携式相机进行安全巡检，在进行数据采集时，传统巡检机器人效率与质量无法兼备，面对不同距离、光照条件等影响机器人无法进行精准判断。想要实现高精度、高效率数据采集往往需要相关技术人员现场控制，但在连续暴雨等易导致坝体出现重大威胁情况发生时，相关技术人员近距离操控机器人仍会面临较大风险。

根据《尾矿库安全规程(GB 39496-2020)》，尾矿库当中出现一下几种情况，便属于出现生产安全事故隐患：

坝面出现横向或者纵向裂缝，裂缝可能会引导形成集中渗漏的管道，导致尾矿坝出现渗漏现象。尾矿坝出现的渗流的问题会对尾矿坝的稳定性提出很大的挑战。尾矿坝一旦发生渗漏，不仅会对矿山企业的正常运行造成影响，而且也会对矿区周边的人们的生命财产安全造成损害，同时也会对环境造成严重的污染。

坝体出现冲沟，由于雨水的冲刷较为严重，被冲蚀形成一条条的冲沟。冲沟影响坝体整体的稳定性，最终可能会导致坝体出现溃坝的危险。溃坝造成的社会影响十分的大，可能会伴随着泥石流而出现，对周围的环境和居民的生命和财产造成很大的伤害。

根据《尾矿库安全规程(GB 39496-2020)》尾矿坝安全检查包括以下几个方面：

尾矿坝安全检查主要内容应包括坝的轮廓尺寸，变形，裂缝，滑坡和渗漏，坝面维护设施等。检查坝体裂缝和滑坡时，应检查坝体有无纵、横向裂缝和滑坡迹象。发现坝体出现裂缝时，应查明裂缝的长度、宽度、深度、走向、形态和成因，判定危害程度；检查坝体渗漏时,应包括坝体浸润线,坝体外坡及下游渗漏,坝体排渗设施。坝体外坡及下游渗漏检查应查明坝体外坡及下游有无渗漏出逸点，出逸点的位置、形态、流量及含砂量等；坝体排渗设施检查应查明排渗设施是否完好、排渗效果及排水水质。检查坝面维护设施时,应检查坝肩截水沟和坝坡排水沟断面尺寸，衬砌变形、破损、断裂和磨蚀,沟内淤堵,沿线山坡稳定性等；应检查坝坡土石覆盖等护坡实施情况。根据安全规程当中的要求制定了以上的巡检方案和方法。

发明内容