大型水电站引水竖井无人机检查技术研究与应用（论文）.pdf

首批学术北刊 Building Technology Development-
qK5 M u n ic ip a l E n g in e e rin g^n p i^n E 2 0 2 1 年 2 月大型水电站引水竖井无人机检查技术研究与应用李艳伟、张 习 平 \ 夏 磊 \ 余 涛 \ 彭 望2I3|
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2近年来无人机在工程建设领域的应用越来越广泛，但截至目前，尚未有类似引水竖井的封闭空间内无G P S信号、 黑暗环境下无人机成功完成巡检任务的案例。以大型水电站引水竖井运行检查为目标，通过在黄登■大华桥水电站引水竖井封 闭空间内无GPS信号的状态下探索无人机巡检技术，逐步解决无人机室内定位、光源补充、飞行巡检、实景三维建模、缺陷智 能识别等关键技术，实现了无人机检查技术在新领域、新环境下的实际应用，达到了良好的应用效果。[关键词]大型水电站；引水竖井；无人机检查；室内定位；三维建模；缺陷识别[中图分类号]TU 61 [文献标志码]A [文章编号]1001-523X (2021) 04-0063-02〉交筑交卷和苜流 卷强与 第开开.期苜卷幵期届强 届术 首第5 事强筑开交苜幵期届强 为交苜流强届.届发， 术届和 在卷幵交和 加期成交和筑期届强位流卷术幵 届术 2卷和发交 8，与和届开届业交和 位幵卷幵期届强2期 Yan-w ei, Zhang X i-p in g ， Xia L e i，Yu Tao, Peng Wang?Abstract ] In recent years, unmanned aerial vehicle (UAV) has been widely used in engineering construction, but up to now, there has not been any case that UAV successfully completed the inspection task in dark environment without GPS signal in the closed space similar to water diversion shaft. Taking the operation inspection o f diversion shaft o f large hydropower station as the goal, the UAV inspection technology was explored in the closed space of diversion shaft o f Huangdeng Dahuaqiao Hydropower Station without GPS signal, and the key technologies such as UAV indoor positioning, light source supplement, flight inspection, real-life 3D modeling and defect intelligent identification were gradually solved. The practical application o f UAV inspection technology in new fields and new environments was realized.有 的交，业届和与筑 ] large hydropower station ； water diversion shaft ； UAV inspection ； Indoor positioning ； 3D modeling ； defect identification>
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_G P S信号稳定、光线充足等条件较好的工况下， 针对大型水电站引水竖井这种封闭空间特殊工况条件下的无 人 机 应 用 ，还没 有 成 熟 的 先 例 可 借 鉴 ， 以上部位的运行检查 成 为 水 工 巡 检 人 员 的 难 点 、痛 点 。针 对 此 问 题 ，急需引入新 方 法 新 技 术 ，突破传统检测技术的瓶颈，解决大型水电站引 水竖井检查技术难题。1 工程概况澜沧江黄登•大华桥水电站是云南省“四个一百”重点建 设 项 目 ，是 云 南 “西 电 东 送 ”和 怒 江 “电 矿 强 州 ”发展战略 的有力支撑。 电站开工建设以来一直是全州十大重点项目和 十项重点督 查 项 目 ，项 目 建 设 对 于 加 快 怒 江 “二 次 跨 越 ”进 程和怒江经济 社 会 发 展 具 有 重 要 意 义 。黄登水电站引水竖井 上 平 段和下平段高差近l〇〇m, 大华桥水电站引水斜井上平段 和 下 平 段 高 差 近 60m, 隧 洞 直 径 均 不 小 于 10m, 即典型的高 水头、多弯段、大直径隧洞。收 稿 日 期 ：202(W)9-13作 者 简 介 ：李 艳 伟 （1973— )，男，云南 昆明人，高 级 工 程 师 ，主要研究 方向为工程管理。2 理论与方法2 . 1 无人机技术基本原理无 人 机 由 飞 行 控 制 系 统 、云台控制系统、微波传输系统 组 成 。2 名 技 术 人 员 配 合 完 成 飞 行 和 拍 摄 ，其 中 一 人 掌 控 飞 行 控 制 系 统 ，飞 行 控 制 系 统 由 遥 控 发 射 机 、接 收 机 、舵 机 、 陀 螺 仪 自 主飞行控制器组成。拍摄的画面通过微波传输到地 面 接 收 设 备 上 进 行 储 存 ， 以备后期技术人员对画面进行分辨 处理。2 . 2 无人机技术应用现状近 年 来 无 人 机 凭 借 重 量 轻 、灵 活 性