管道测量机器人：大坝变形问题早发现

数博会的机器精灵系列三

来源：数博会新闻中心时间：2019-05-21 15:41:10 作者：

近日，记者从2019年中国国际大数据产业博览会获悉，今年数博会上，贵州省水利院将带着他们的“小精灵”管道测量机器人首次参展。该机器人专门用于堆石坝的内部变形监测，可实时反馈监测数据，使大坝变形问题能够早发现、早修复。

堆石坝是一种用于截河拦水的堤堰，大坝在施工期和运行期都会出现内部变形，是安全监测的重点和难点。在大坝修建初期，建设方可预先在坝体高程2/3处（坝体最容易变形的地方）埋入一种特殊材质的U型管道。后期测量时，只需在预设管道内放置管道机器人，通过测量管道的三维曲线而到大坝内部变形的数据。

该管道测量机器人由深圳大学牵头，贵州省水利院参与设计，主要由行走单元、里程测量单元、惯性测量装置和集成控制单元组成。行走单元采用同步对中结构，保证车体对中到管道轴线上；里程测量单元采用三个独立伸缩测量轮，增强系统鲁棒性；惯性测量单元测量车体运动加速度和角速度；集成控制单元对多传感器数据进行集成采集。目前，管道机器人已申请发明专利，并准备在贵州省科技厅立项。

据管道测量机器人研发者——深圳大学校长、国际欧亚科学院院士李清泉介绍，过去监测水坝是采用水管式沉降仪测垂直位移、引张线式水平位移计测水平位移两种方法，但是当供水线路较长时，水管式沉降仪容易造成管路堵塞，而引张线式水平位移计的铟钢丝容易断裂造成回弹，并且这2种传感器采用的是点式测量，而不是连续观测，无法得到内部的整体变形结果。

目前，该管道测量机器人已经用于贵州两个新建大坝，其中，正在修建的夹岩水利枢纽及黔西北供水工程已预设管道，待工程竣工后即可开始实施监测；从江县宰章水库坝自2017年起开始实施监测，每月对坝体内部情况进行一次数据传送，并将数据通过后台程序处理生成成果报告，便于有关部门及时根据风险程度采取对应措施。