无人机航拍技术在水电站大坝溢流设备巡回检查中的应用

陈红吉

摘 要：常规的水电站大坝溢流设备巡回检查工作，点多面广，工作量大，耗时长，且涉及高空作业，危险性高。本文阐述了利用无人机航拍技术进行大坝溢流设备部件的运行状况检查，为水电站大坝溢流设备巡回检查工作更快捷、更安全的开展以及节省人力资源提供了新的技术方法。

关键词：无人机;航拍技术;水电站;大坝溢流设备巡回检查;应用;安全;快捷

水电站均设置有泄洪建筑物，如泄洪闸、溢洪道、泄洪洞、泄洪深孔等，通过弧形钢闸门或平面钢闸门启闭来实现汛期开闸泄洪和枯水期封住孔口蓄水。通常，弧形钢闸门利用液压启闭机接力器操纵启闭，平面钢闸门靠固定卷扬式启闭机启闭。大中型水电站泄洪建筑物门槽尺寸大，且受作业环境限制，靠作业人员上下门槽、攀爬门体的常规巡回检查手段，无法全面和近距离观看、检查设备某些重要部件运行情况。随着科学技术的不断进步，无人机行业的不断发展，无人机的应用领域也越来越广泛。

水電站大坝溢流设备汛期使用十分频繁，设备的安全稳定运行显得尤为重要，这就需要高频率的对设备部件进行全面、近距离的观看检查，以便及时发现问题、消除隐患。无人机航拍技术则可以弥补单凭作业人员无法全面和近距离检查设备情况的短板，全面、清晰、准确的将设备部件情况表达在图像上，明显降低了作业强度、减少了工作量、避免了作业人员高空作业，成为了水电站大坝溢流设备巡回检查的新手段。

1 无人机航拍技术在水电站大坝溢流设备巡回检查中应用的优缺点

1.1 无人机航拍技术的优势

（1）快速、高效、安全。水电站大坝溢流设备巡回检查工作点多面广，有时需要起重配合，需要耗费大量人力、物力，且高空作业危险性高。无人机航拍技术不仅能快速、高效地对溢流设备各部件进行航拍，并且能通过无人机遥控器与手机相连的方式将拍摄图像传递至手机，为巡检人员近距离观察设备部件现状，及时掌握设备运行状况提供了便利。无人机航拍技术还能避免巡检人员高空作业，有效降低了劳动强度和作业风险。

（2）方便、灵活。一般使用于水电站大坝溢流设备巡回检查的无人机体积小、重量轻，机身携带组装都很方便、灵活，特别是无人机起降方式可人工控制，对起降的场地要求不高等特点，极大地提高了巡回检查的工作效率，确保了巡回检查工作快速、高效进行。

（3）高分辨、检查全面。无人机所搭载的数码相机低空分辨率可以达到厘米，相机可以根据巡检人员的需求进行调节，拍摄图像清晰，使得设备运行状况得到准确掌握。无人机航拍范围广，局限性小，能不同角度拍摄设备同一部位，最大限度的保证了巡回检查的全面性。

（4）易操作、维修、管理。使用无人机航拍检查大坝溢流设备状况并不需要太多的专业知识，即使是保存图像信息时，也只是通过无人机遥控器与手机相连进行简单的操作，并且整个巡回检查工作所需要的人手不多，2～3人就能完成，能有效节约人力资源。并且，由于无人机组件都相对较小，拆装容易，便于维修和保养。

1.2无人机航拍技术存在的问题

（1）飞行时间短，起降频繁。目前的无人机一般都使用锂电池，飞行时间一般都在30分钟以内，一般情况下，1 台无人机要配备2～3块电池才能保证在大坝溢流设备巡回检查时飞行时间充足。

（2）易受到天气状况的影响。由于无人机体积小、重量轻、速度快，使得无人机对飞行天气的状况要求较高。有风、有雾、有雨、有雪的天气都会影响无人机航拍的质量与速度，有时甚至不能进行飞行航拍。

2 无人机航拍技术在水电站大坝溢流设备巡回检查中的应用

2.1 水工钢闸门检查方面

水电站溢流设施水工钢闸门分为弧形钢闸门和平面钢闸门两种，大中型水电站水工钢闸门尺寸较大，要对钢闸门门叶、支臂支铰等部位进行检查，需要攀爬门体，工作量大、危险性高。无人机航拍技术则可以有效缩短工作时间，避免巡检人员高空作业，实现巡回检查安全、快速、高效。

2.2 液压启闭机接力器检查方面

大中型水电站大坝溢流设备液压启闭机接力器尺寸大，受作业环境限制，要想近距离检查液压油缸、活塞杆状况，需要借助大坝门机或汽车吊配合进行，人力、物力、财力耗费大。利用无人机航拍技术，则能实现巡检人员快速、全面地对液压油缸、活塞杆情况进行检查，减少巡回检查中人力、物力、财力的投入。

3 结论及展望

实践中，巡检人员在明确无人机各项性能及航拍技术的优势基础上，熟练掌握无人机操作方法，就能推动水电站大坝溢流设备巡回检查快速、高效进行，并在巡回检查中节约人力资源，缩短作业时间，减少作业成本，降低作业风险。因无人机体积小、重量轻、易操作，可近距离高清拍摄检查设备状况等特点，无人机航拍技术可为水电站大坝溢流设备巡回检查提供新的技术手段，应用前景广阔。

参考文献：

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[2]桑遥，罗晨，姜威威，李媛，陈晓鹏.无人机在电力行业的应用[J].通信电源技术，2019（04）

[3]邓燕君.无人机倾斜摄影测量技术在电力工程中的应用[J].通讯世界，2019（02）

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