抽水蓄能电站库盆渗漏水下修复作业系统的制作方法

本发明涉及水下作业机械制造，具体为抽水蓄能电站库盆渗漏水下修复作业系统。

背景技术：

1、水利蓄能的方式也成为了一种必不可少的清洁电力的来源，而抽水蓄能蓄电站的选址也收到一定的限制，并且其首先需要建设一个较大的水库，利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站，其中最为重要的是水库的边坡，而且在整个水库的选址上，其为了满足建设的需求，一般选择较高的位置处，当处于水库的枯水期时，一般而言，需要对整个边坡的缝隙进行处理时，由于水位下降，其一般会较为容易进行缝隙封堵处理，但是当处于水库的丰水期时，若是此时产生地质灾害，或者由于水的浸泡导致边坡产生较大的裂缝，而由于裂缝较大，若不及时处理，会影响到整个水库的安全，而且这些裂缝往往出于水面之下，现在基本上均是采用对整个裂缝进行水下剔凿，随后利用速干的混凝土溶液对整个缝隙进行填补，但是这种操作需要进行潜水作业，且整个过程较为繁琐，不仅会费时费力，且由于水量的存在，这种填补的效果较差，会有较大几率产生二次裂缝。

2、现有技术在在对水下电站进行检修时，一般采用潜水员水下作业时间受限，作业效率低、成本高，同时由于水下施工步骤较多，潜水员长期水下作业安全性不高，现有水下修复结构自动化程度低，不利于实际使用，效率低下。

技术实现思路

1、解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了抽水蓄能电站库盆渗漏水下修复作业系统，解决了现有水下电站人工修复难度大，安全性不高和效率低下的问题。

3、技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：抽水蓄能电站库盆渗漏水下修复作业系统，所述系统由机器人硬件、电气及嵌入式模组、控制系统和客户端软件组成，其中，

5、所述机器人硬件，用于整个系统的水下实体结构作业使用，主要包括水下高清相机、水下补光灯、温湿度传感器、电子罗盘、姿态传感器、声纳、压力传感器、履带底盘、清理装置、送料装置、涂抹装置和封边装置；

6、电气及嵌入式模组，用于整个系统的作业控制，主要包括行走控制、作业控制、设备总控和电源管理；

7、控制系统部分，用于整个系统的清理、修复、自动不长、状态检测、数据采集和报警的控制，主要包括清理作业系统、修复作业系统、自动避障系统、状态检测系统、辅助作业系统、数据采集系统、水下视觉系统和经济报警系统；

8、客户端软件，主要集成了水下影像回传、传感器监控、机器人控制、底盘状态、远程遥控作业和自动修复作业。

9、优选的，所述清理作业系统主要包括旋转式末端、抽吸泵体、超声波清洗头和冲洗水枪。

10、优选的，所述修复作业系统主要包括清理装置、送料装置、涂抹装置和封边装置组成，通过嵌入式板进行集中控制完成整套修复动作。

11、优选的，所述自主避障系统主要由四个高灵敏度的声纳和姿态传感器组成，通过融合实时数据，动态分析水下环境，自主进行避障。

12、优选的，所述状态检测系统通过对整机所有传感器和设备状态数据进行统一监听，统一对上报到客户端软件的仪表盘，按照设定好的状态阈值自动告警。

13、优选的，所述辅助作业系统主要由补光灯、水下相机和机械臂组成，操作人员可以自由控制机械臂和补光灯，辅助水下作业。

14、优选的，所述数据采集系统主要由声纳、水下高清相机和高性能工控机组成，他们既承担着避障和水下成像，同时也将实时的数据缓存到工控主机上，完成水下的数据采集工作。

15、优选的，所述水下视觉系统由四个水下高清相机和六个水下补光灯组成，对机器人在上下进行全方位成像和视频数据回传。

16、优选的，所述紧急报警系统：主要由一组水下闪频灯组成，该部分与状态检测的系统进行数据联动，触发告警后，闪频灯会按照特定的频率与颜色进行运行，产生告警。

17、优选的，所述客户端软件和机器人本体采用光电复合缆进行光纤网络通讯，应用协议采用的是tcp/ip、http协议。

18、有益效果

19、本发明提供了抽水蓄能电站库盆渗漏水下修复作业系统。具备以下有益效果：

20、本发明机器人硬件、电气及嵌入式模组、控制系统和客户端软件组成整个系统结构，改变传统的智能潜水员下水作业的方式，采用设备下水进行电站的检测、修复和预警，通过控制系统与机器人硬件的配合，通过状态检测系统进行检测，通过清理作业系统配合修复作业系统实现水下的清理、送料、涂抹和封边处理，通过嵌入式板进行集中控制完成整套修复动作，自动化程度高，作业效率显著提升，高达300％，同时也杜绝了潜水员长期水下作业潜在的职业病发病率。

技术特征：

1.抽水蓄能电站库盆渗漏水下修复作业系统，其特征在于：所述系统由机器人硬件、电气及嵌入式模组、控制系统和客户端软件组成，其中，

2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站库盆渗漏水下修复作业系统，其特征在于：所述清理作业系统主要包括旋转式末端、抽吸泵体、超声波清洗头和冲洗水枪。

3.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站库盆渗漏水下修复作业系统，其特征在于：所述修复作业系统主要包括清理装置、送料装置、涂抹装置和封边装置组成，通过嵌入式板进行集中控制完成整套修复动作。

4.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站库盆渗漏水下修复作业系统，其特征在于：所述自主避障系统主要由四个高灵敏度的声纳和姿态传感器组成，通过融合实时数据，动态分析水下环境，自主进行避障。

5.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站库盆渗漏水下修复作业系统，其特征在于：所述状态检测系统通过对整机所有传感器和设备状态数据进行统一监听，统一对上报到客户端软件的仪表盘，按照设定好的状态阈值自动告警。

6.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站库盆渗漏水下修复作业系统，其特征在于：所述辅助作业系统主要由补光灯、水下相机和机械臂组成，操作人员可以自由控制机械臂和补光灯，辅助水下作业。

7.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站库盆渗漏水下修复作业系统，其特征在于：所述数据采集系统主要由声纳、水下高清相机和高性能工控机组成，他们既承担着避障和水下成像，同时也将实时的数据缓存到工控主机上，完成水下的数据采集工作。

8.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站库盆渗漏水下修复作业系统，其特征在于：所述水下视觉系统由四个水下高清相机和六个水下补光灯组成，对机器人在上下进行全方位成像和视频数据回传。

9.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站库盆渗漏水下修复作业系统，其特征在于：所述紧急报警系统：主要由一组水下闪频灯组成，该部分与状态检测的系统进行数据联动，触发告警后，闪频灯会按照特定的频率与颜色进行运行，产生告警。

10.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站库盆渗漏水下修复作业系统，其特征在于：所述客户端软件和机器人本体采用光电复合缆进行光纤网络通讯，应用协议采用的是tcp/ip、http协议。

技术总结
本发明提供抽水蓄能电站库盆渗漏水下修复作业系统，涉及水下作业机械制造技术领域，系统由机器人硬件、电气及嵌入式模组、控制系统和客户端软件组成，机器人硬件、电气及嵌入式模组、控制系统和客户端软件组成整个系统结构，改变传统的智能潜水员下水作业的方式，采用设备下水进行电站的检测、修复和预警，通过控制系统与机器人硬件的配合，通过状态检测系统进行检测，通过清理作业系统配合修复作业系统实现水下的清理、送料、涂抹和封边处理，通过嵌入式板进行集中控制完成整套修复动作，自动化程度高，作业效率显著提升，高达300％，同时也杜绝了潜水员长期水下作业潜在的职业病发病率。

技术研发人员：宋佳星,李斌,肖国年,莫亚波,王亮
受保护的技术使用者：国网新源集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16