無人機航拍技術在水電站大壩溢流設備巡回檢查中的應用

陳紅吉

摘 要：常規的水電站大壩溢流設備巡回檢查工作，點多面廣，工作量大，耗時長，且涉及高空作業，危險性高。本文闡述了利用無人機航拍技術進行大壩溢流設備部件的運行狀況檢查，為水電站大壩溢流設備巡回檢查工作更快捷、更安全的開展以及節省人力資源提供了新的技術方法。

關鍵詞：無人機;航拍技術;水電站;大壩溢流設備巡回檢查;應用;安全;快捷

水電站均設置有泄洪建筑物，如泄洪閘、溢洪道、泄洪洞、泄洪深孔等，通過弧形鋼閘門或平面鋼閘門啟閉來實現汛期開閘泄洪和枯水期封住孔口蓄水。通常，弧形鋼閘門利用液壓啟閉機接力器操縱啟閉，平面鋼閘門靠固定卷揚式啟閉機啟閉。大中型水電站泄洪建筑物門槽尺寸大，且受作業環境限制，靠作業人員上下門槽、攀爬門體的常規巡回檢查手段，無法全面和近距離觀看、檢查設備某些重要部件運行情況。隨著科學技術的不斷進步，無人機行業的不斷發展，無人機的應用領域也越來越廣泛。

水電站大壩溢流設備汛期使用十分頻繁，設備的安全穩定運行顯得尤為重要，這就需要高頻率的對設備部件進行全面、近距離的觀看檢查，以便及時發現問題、消除隱患。無人機航拍技術則可以彌補單憑作業人員無法全面和近距離檢查設備情況的短板，全面、清晰、準確的將設備部件情況表達在圖像上，明顯降低了作業強度、減少了工作量、避免了作業人員高空作業，成為了水電站大壩溢流設備巡回檢查的新手段。

1 無人機航拍技術在水電站大壩溢流設備巡回檢查中應用的優缺點

1.1 無人機航拍技術的優勢

（1）快速、高效、安全。水電站大壩溢流設備巡回檢查工作點多面廣，有時需要起重配合，需要耗費大量人力、物力，且高空作業危險性高。無人機航拍技術不僅能快速、高效地對溢流設備各部件進行航拍，并且能通過無人機遙控器與手機相連的方式將拍攝圖像傳遞至手機，為巡檢人員近距離觀察設備部件現狀，及時掌握設備運行狀況提供了便利。無人機航拍技術還能避免巡檢人員高空作業，有效降低了勞動強度和作業風險。

（2）方便、靈活。一般使用于水電站大壩溢流設備巡回檢查的無人機體積小、重量輕，機身攜帶組裝都很方便、靈活，特別是無人機起降方式可人工控制，對起降的場地要求不高等特點，極大地提高了巡回檢查的工作效率，確保了巡回檢查工作快速、高效進行。

（3）高分辨、檢查全面。無人機所搭載的數碼相機低空分辨率可以達到厘米，相機可以根據巡檢人員的需求進行調節，拍攝圖像清晰，使得設備運行狀況得到準確掌握。無人機航拍范圍廣，局限性小，能不同角度拍攝設備同一部位，最大限度的保證了巡回檢查的全面性。

（4）易操作、維修、管理。使用無人機航拍檢查大壩溢流設備狀況并不需要太多的專業知識，即使是保存圖像信息時，也只是通過無人機遙控器與手機相連進行簡單的操作，并且整個巡回檢查工作所需要的人手不多，2～3人就能完成，能有效節約人力資源。并且，由于無人機組件都相對較小，拆裝容易，便于維修和保養。

1.2無人機航拍技術存在的問題

（1）飛行時間短，起降頻繁。目前的無人機一般都使用鋰電池，飛行時間一般都在30分鐘以內，一般情況下，1 臺無人機要配備2～3塊電池才能保證在大壩溢流設備巡回檢查時飛行時間充足。

（2）易受到天氣狀況的影響。由于無人機體積小、重量輕、速度快，使得無人機對飛行天氣的狀況要求較高。有風、有霧、有雨、有雪的天氣都會影響無人機航拍的質量與速度，有時甚至不能進行飛行航拍。

2 無人機航拍技術在水電站大壩溢流設備巡回檢查中的應用

2.1 水工鋼閘門檢查方面

水電站溢流設施水工鋼閘門分為弧形鋼閘門和平面鋼閘門兩種，大中型水電站水工鋼閘門尺寸較大，要對鋼閘門門葉、支臂支鉸等部位進行檢查，需要攀爬門體，工作量大、危險性高。無人機航拍技術則可以有效縮短工作時間，避免巡檢人員高空作業，實現巡回檢查安全、快速、高效。

2.2 液壓啟閉機接力器檢查方面

大中型水電站大壩溢流設備液壓啟閉機接力器尺寸大，受作業環境限制，要想近距離檢查液壓油缸、活塞桿狀況，需要借助大壩門機或汽車吊配合進行，人力、物力、財力耗費大。利用無人機航拍技術，則能實現巡檢人員快速、全面地對液壓油缸、活塞桿情況進行檢查，減少巡回檢查中人力、物力、財力的投入。

3 結論及展望

實踐中，巡檢人員在明確無人機各項性能及航拍技術的優勢基礎上，熟練掌握無人機操作方法，就能推動水電站大壩溢流設備巡回檢查快速、高效進行，并在巡回檢查中節約人力資源，縮短作業時間，減少作業成本，降低作業風險。因無人機體積小、重量輕、易操作，可近距離高清拍攝檢查設備狀況等特點，無人機航拍技術可為水電站大壩溢流設備巡回檢查提供新的技術手段，應用前景廣闊。

參考文獻：

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