1.本發(fā)明屬于硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

2.隨著新能源比例不斷提高和電力交易市場(chǎng)逐漸健全完善，壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)迎來(lái)了更大的發(fā)展機(jī)遇。

3.壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)是一種大型、長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能發(fā)電技術(shù)，其技術(shù)原理：在用棄風(fēng)、棄光及低谷電階段，利用電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)壓縮空氣，將其送往地下儲(chǔ)氣庫(kù)中儲(chǔ)存；在用電高峰期到來(lái)時(shí)，儲(chǔ)氣庫(kù)中的高壓空氣經(jīng)過(guò)換熱器或燃燒室加熱，被送至膨脹機(jī)內(nèi)膨脹做功，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，從而實(shí)現(xiàn)能源的削峰填谷等功能。

4.壓縮空氣儲(chǔ)地下儲(chǔ)氣庫(kù)目前主要為鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)。它是利用水溶開(kāi)采方式在地下較厚的鹽層或鹽丘中注入淡水，將鹽巖層溶解，再將飽和或近飽和鹵水排出，在地下形成鹽穴。鹽穴氣庫(kù)具有密封性好、穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)。但鹽穴氣庫(kù)受地理環(huán)境限制明顯，需建設(shè)壓縮空氣儲(chǔ)能電站的地區(qū)可能無(wú)鹽巖分布，無(wú)法建設(shè)地下儲(chǔ)氣庫(kù)。

5.除了鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)，近年來(lái)地下人工硐庫(kù)也是壓縮空氣儲(chǔ)能電站的一個(gè)重要選擇。它是在地下硬質(zhì)巖中人工開(kāi)挖形成的具有一定體積的儲(chǔ)氣構(gòu)筑物。根據(jù)氣庫(kù)形狀，地下人工硐庫(kù)可以分為如圖5所示的大罐式和隧道式兩種形式。

6.不管是何種形式的地下人工硐庫(kù)，其硐壁結(jié)構(gòu)如圖2所示，從內(nèi)向外主要由密封層、混凝土襯砌和圍巖三部分組成。這種形式的儲(chǔ)氣庫(kù)氣密性由密封材料，如鋼材提供，硐庫(kù)穩(wěn)定性和變形由混凝土襯砌提供。

7.人工硐庫(kù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在工程可控性強(qiáng)，可根據(jù)建設(shè)需求靈活布置。地下人工硐庫(kù)是現(xiàn)階段壓縮空氣儲(chǔ)能工程項(xiàng)目的重點(diǎn)研發(fā)和示范方向。因此，從儲(chǔ)氣庫(kù)方式來(lái)看，未來(lái)壓縮空氣儲(chǔ)能電站儲(chǔ)氣方式將以人工硐庫(kù)為主，其他儲(chǔ)氣方式為輔。

8.壓縮空氣儲(chǔ)能電站經(jīng)過(guò)5kw～1.5mw的實(shí)驗(yàn)性電站建設(shè)的驗(yàn)證，目前已投產(chǎn)項(xiàng)目基本達(dá)到了60mw～100mw等級(jí)，300mw等級(jí)項(xiàng)目也已在規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中。這些工程儲(chǔ)氣庫(kù)工作壓力變動(dòng)幅度一般為數(shù)兆帕，儲(chǔ)氣庫(kù)內(nèi)基本壓力也一般為數(shù)兆帕，甚至高達(dá)十兆帕以上。

9.基本壓力是儲(chǔ)氣庫(kù)正常工作時(shí)的常存壓力。為了檢修或是定期檢測(cè)，需要人員、設(shè)備和材料進(jìn)入氣庫(kù)，從而要放空氣庫(kù)，將硐庫(kù)內(nèi)的壓力降至大氣壓力。

10.從技術(shù)角度分析，硐庫(kù)內(nèi)壓力減至大氣壓力，硐壁內(nèi)壓對(duì)圍巖的支撐消除，圍巖向內(nèi)收斂變形，反復(fù)充放氣作用下將增加硐庫(kù)的變形，對(duì)密封層和混凝土襯砌變形和長(zhǎng)期工作性能不利。

11.從經(jīng)濟(jì)角度分析，一次放空費(fèi)用巨大。以10萬(wàn)m3硐庫(kù)例，假定其工作壓力變化范圍為10～16mpa，則檢修時(shí)需將硐庫(kù)內(nèi)的氣壓從基本壓力10mpa減至大氣壓，檢修完成，再減充氣至10mpa，其直接電費(fèi)約為60萬(wàn)元，耗資巨大。

12.因此工程實(shí)踐中需要一種人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)與維修系統(tǒng)，實(shí)時(shí)對(duì)硐庫(kù)內(nèi)的情況進(jìn)行監(jiān)

測(cè)，測(cè)量硐壁位移，檢測(cè)漏氣點(diǎn)，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的漏氣處理，以減少頻繁開(kāi)閉庫(kù)問(wèn)題，保障人工硐庫(kù)的安全運(yùn)行，節(jié)約電站維護(hù)費(fèi)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

13.本發(fā)明提供一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修系統(tǒng)及方法，通過(guò)在硐庫(kù)內(nèi)設(shè)置軌道及運(yùn)行的機(jī)器人，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)硐庫(kù)的變形及漏點(diǎn)情況，并提供相應(yīng)漏點(diǎn)維修功能，可以在保障人工硐庫(kù)安全運(yùn)行的情況下，減少硐庫(kù)的充放氣過(guò)程，節(jié)省電費(fèi)和維修等費(fèi)用。

14.本發(fā)明所采用的技術(shù)手段如下所述：

15.一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修系統(tǒng)，在硐庫(kù)內(nèi)設(shè)置有軌道，軌道上設(shè)置有機(jī)器人，以及在硐庫(kù)內(nèi)還設(shè)置有無(wú)線信息交互基站，該機(jī)器人通過(guò)該無(wú)線信息交互基站與外部控制系統(tǒng)無(wú)線連接；以及，該機(jī)器人至少設(shè)置有移動(dòng)模塊、監(jiān)測(cè)模塊和抓取模塊。

16.作為優(yōu)選，該軌道包括帶狀軌道和/或固定軌道，該帶狀軌道沿硐庫(kù)內(nèi)側(cè)壁從上到下呈螺旋狀鋪設(shè)，機(jī)器人移動(dòng)設(shè)置在該帶狀軌道上；該固定軌道包括與硐庫(kù)內(nèi)側(cè)壁連接的支撐架和支撐架上的固定點(diǎn)，機(jī)器人設(shè)置在該固定點(diǎn)上，其中該固定點(diǎn)的位置至少包括分布在整個(gè)硐庫(kù)內(nèi)空間的上部、中部和下部的三個(gè)位置。

17.作為優(yōu)選，機(jī)器人的移動(dòng)模塊的移動(dòng)方式包括機(jī)器人在軌道上自動(dòng)移動(dòng)方式和機(jī)器人在外部控制系統(tǒng)控制下被動(dòng)移動(dòng)方式中的一種或兩種的結(jié)合。

18.作為優(yōu)選，機(jī)器人的監(jiān)測(cè)模塊包括拍攝單元和距離測(cè)量單元，以及包括可接收拍攝單元和距離測(cè)量單元數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝惶幚韱卧?br />
19.作為優(yōu)選，該第一處理單元的處理方式為根據(jù)距離測(cè)量單元提供的硐庫(kù)內(nèi)一位置處的兩次硐壁和機(jī)器人之間的距離測(cè)量結(jié)果，計(jì)算得到兩次測(cè)量時(shí)差內(nèi)產(chǎn)生的硐壁相對(duì)位移，并繪制位移云圖。

20.作為優(yōu)選，該監(jiān)測(cè)模塊還包括聲音檢測(cè)單元和有色物質(zhì)釋放單元，及包括可接收聲音檢測(cè)單元數(shù)據(jù)傳輸、并控制有色物質(zhì)釋放單元和拍攝單元的第二處理單元。

21.作為優(yōu)選、在硐庫(kù)內(nèi)還設(shè)置有密封層補(bǔ)塊，該密封層補(bǔ)塊位于機(jī)器人可抓取的位置，該機(jī)器人的抓取模塊可控制抓取密封層補(bǔ)塊并移至硐庫(kù)漏點(diǎn)位置。

22.作為優(yōu)選，還設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)的動(dòng)力裝置，該動(dòng)力裝置為鋪設(shè)于軌道上的供能裝置、安裝于機(jī)器人上的機(jī)械傳動(dòng)裝置、安裝于機(jī)器人上的可充電的供能裝置中的一種或多種的組合。

23.以及，一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修方法，包括以下步驟：

24.s1：在硐庫(kù)內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置軌道和無(wú)線信息交互基站，并在軌道上設(shè)置機(jī)器人；

25.s2：進(jìn)行硐壁變形情況監(jiān)測(cè)：由機(jī)器人監(jiān)測(cè)模塊的距離測(cè)量單元測(cè)量硐壁與機(jī)器人所在位置的距離，根據(jù)兩次測(cè)量結(jié)果，計(jì)算得到兩次測(cè)量時(shí)差內(nèi)產(chǎn)生的硐壁相對(duì)位移，進(jìn)一步由監(jiān)測(cè)模塊的第一處理單元繪制對(duì)應(yīng)的位移云圖，并將該位移云圖和監(jiān)測(cè)模塊的拍攝單元實(shí)時(shí)拍攝數(shù)據(jù)傳輸至外部控制系統(tǒng)，由人工或控制系統(tǒng)自動(dòng)判斷需要硐壁變形檢修的部位；

26.s3：進(jìn)行硐壁漏點(diǎn)監(jiān)測(cè)：先通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊的聲音檢測(cè)單元監(jiān)測(cè)并接收硐壁漏點(diǎn)聲

音，確定初定漏點(diǎn)位置，進(jìn)一步由監(jiān)測(cè)模塊的第二處理單元控制監(jiān)測(cè)模塊的有色物質(zhì)釋放單元在初定漏點(diǎn)位置處釋放有色物質(zhì)，并將拍攝單元實(shí)時(shí)拍攝的數(shù)據(jù)傳輸至控制系統(tǒng)，由人工輔助確定準(zhǔn)確漏點(diǎn)；

27.s4：進(jìn)行硐壁漏點(diǎn)修補(bǔ)：在經(jīng)過(guò)s3的步驟確定漏點(diǎn)后，控制機(jī)器人抓取模塊攜帶硐庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)備的密封層補(bǔ)塊放至漏點(diǎn)處，借助硐庫(kù)內(nèi)部氣壓作用，通過(guò)密封層補(bǔ)塊堵住漏點(diǎn)。

28.作為優(yōu)選，s2中至少包括以下兩種監(jiān)測(cè)方式：

29.s2.1：移動(dòng)式監(jiān)測(cè)：沿硐庫(kù)內(nèi)側(cè)壁從上至下鋪設(shè)螺旋狀的軌道，機(jī)器人移動(dòng)設(shè)置在該軌道上，機(jī)器人移動(dòng)過(guò)程中對(duì)硐庫(kù)內(nèi)側(cè)壁進(jìn)行距離監(jiān)測(cè)和拍攝；

30.s2.2：固定式監(jiān)測(cè)：在硐庫(kù)內(nèi)側(cè)壁上搭設(shè)支撐架及設(shè)置在支撐架上的固定點(diǎn)，將機(jī)器人設(shè)置在該固定點(diǎn)上，并對(duì)硐庫(kù)內(nèi)側(cè)壁進(jìn)行距離監(jiān)測(cè)和拍攝。

31.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果如下：

32.本方案首次提出了人工硐庫(kù)的監(jiān)測(cè)及維修方案，通過(guò)設(shè)置在硐庫(kù)內(nèi)的機(jī)器人與外部操作控制系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，對(duì)硐庫(kù)變形和漏點(diǎn)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，省去了需要對(duì)硐庫(kù)充放氣進(jìn)行人工檢修的過(guò)程，避免了因多次充放氣對(duì)硐庫(kù)的危害，也降低了成本；以及本方案還提供了漏點(diǎn)檢修方案，以便在出現(xiàn)漏點(diǎn)時(shí)可以實(shí)時(shí)快速修補(bǔ)，減低損失，且無(wú)需放氣讓人工來(lái)修補(bǔ)，也大大減低了充放氣給硐庫(kù)帶來(lái)的危害和充放氣過(guò)程中產(chǎn)生的電費(fèi)、人工費(fèi)等費(fèi)用。

附圖說(shuō)明

33.圖1為本發(fā)明硐庫(kù)內(nèi)的機(jī)器人運(yùn)行軌道示意圖。

34.圖2為圖1中a-a’的硐壁結(jié)構(gòu)示意圖。

35.圖3為本方案的機(jī)器人進(jìn)行移動(dòng)式監(jiān)測(cè)的示意圖。

36.圖4為本方案的機(jī)器人進(jìn)行固定式監(jiān)測(cè)的示意圖。

37.圖5為大罐式儲(chǔ)氣庫(kù)(a)和隧道式儲(chǔ)氣庫(kù)(b)的結(jié)構(gòu)示意圖。

38.其中：

39.1硐庫(kù)，11密封層，12混凝土襯砌，13圍巖，14交通洞；2軌道，3機(jī)器人，4無(wú)線信息交互基站，5支撐架，6固定點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

40.本發(fā)明提供一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修系統(tǒng)，如圖2所示，以大罐式儲(chǔ)氣庫(kù)為例，其硐庫(kù)1由外層圍巖13、中間層混凝土襯砌12、內(nèi)層密封層11組成，如圖1和圖3所示，在硐庫(kù)1內(nèi)設(shè)置有軌道2，軌道2上設(shè)置有機(jī)器人3，以及在硐庫(kù)1內(nèi)還設(shè)置有無(wú)線信息交互基站4，該機(jī)器人3通過(guò)該無(wú)線信息交互基站4與外部控制系統(tǒng)無(wú)線連接，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人3與外部操作控制系統(tǒng)的信息溝通，向外傳輸內(nèi)部照片、視頻及其他測(cè)試數(shù)據(jù)，接收外部的操作命令。該機(jī)器人3為針對(duì)硐庫(kù)1內(nèi)部監(jiān)測(cè)和事故處理開(kāi)發(fā)，應(yīng)至少具有如下功能：(1)在硐庫(kù)1內(nèi)自主或在外部操控下移動(dòng)，可以到達(dá)硐庫(kù)1的每一點(diǎn)；(2)實(shí)時(shí)傳輸清晰照片和視頻；(3)能對(duì)硐庫(kù)1內(nèi)壁位移進(jìn)行掃描監(jiān)測(cè)；(4)發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，對(duì)漏點(diǎn)進(jìn)行定位和檢測(cè)；(5)能與外部操作系統(tǒng)交互信息，能在外部操作下，對(duì)小型漏點(diǎn)進(jìn)行修補(bǔ)；(6)具有穩(wěn)定的工作性能，能在循環(huán)高壓力、高低溫循環(huán)條件下超長(zhǎng)待機(jī)和工作。

41.其中，該軌道2包括帶狀軌道2和/或固定軌道2，如圖3所示，該帶狀軌道2沿硐庫(kù)1內(nèi)側(cè)壁從上到下呈螺旋狀鋪設(shè)，機(jī)器人3移動(dòng)設(shè)置在該帶狀軌道2上，優(yōu)選機(jī)器人3在該帶狀軌道2上從上至下或從下至上移動(dòng)完一輪后，可以掃描硐庫(kù)1內(nèi)側(cè)壁的所有位置；機(jī)器人3在該帶狀軌道2上可以進(jìn)行移動(dòng)式監(jiān)測(cè)，進(jìn)行近距離帶狀掃描，其不受內(nèi)部構(gòu)架遮擋影響，精度較高，需要對(duì)機(jī)器人3的位置進(jìn)行精確定位。如圖4所示，該固定軌道2包括與硐庫(kù)1內(nèi)側(cè)壁連接的支撐架5和支撐架5上的固定點(diǎn)6，機(jī)器人3設(shè)置在該固定點(diǎn)6上，其中該固定點(diǎn)6的位置至少包括分布在整個(gè)硐庫(kù)1內(nèi)空間的上部(a點(diǎn))、中部(b點(diǎn))和下部(c點(diǎn))的三個(gè)位置，也可根據(jù)實(shí)際需要增設(shè)更多位置，優(yōu)選是機(jī)器人3掃描面可以覆蓋整個(gè)硐庫(kù)1內(nèi)側(cè)壁，機(jī)器人3在固定點(diǎn)6上進(jìn)行固定式監(jiān)測(cè)，圖中示出了中部b固定點(diǎn)處的機(jī)器人掃描范圍，為遠(yuǎn)距離分片掃描，固定位置精度高，架設(shè)方便，易于實(shí)現(xiàn)。

42.以及，該機(jī)器人3至少設(shè)置有移動(dòng)模塊、監(jiān)測(cè)模塊和抓取模塊。

43.其中，機(jī)器人3的移動(dòng)模塊的移動(dòng)方式包括機(jī)器人3在軌道2上自動(dòng)移動(dòng)方式和機(jī)器人3在外部控制系統(tǒng)控制下被動(dòng)移動(dòng)方式中的一種或兩種的結(jié)合。

44.其中，機(jī)器人3的監(jiān)測(cè)模塊包括拍攝單元和距離測(cè)量單元，以及包括可接收拍攝單元和距離測(cè)量單元數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝惶幚韱卧?。該第一處理單元的處理方式為根?jù)距離測(cè)量單元提供的硐庫(kù)1內(nèi)一位置處的兩次硐壁和機(jī)器人3之間的距離測(cè)量結(jié)果，計(jì)算得到兩次測(cè)量時(shí)差內(nèi)產(chǎn)生的硐壁相對(duì)位移，并繪制位移云圖，以實(shí)現(xiàn)對(duì)硐壁位移的監(jiān)測(cè)，了解硐庫(kù)1的運(yùn)行狀態(tài)，保障硐庫(kù)1的安全。

45.以及，該監(jiān)測(cè)模塊還包括聲音檢測(cè)單元和有色物質(zhì)釋放單元，及包括可接收聲音檢測(cè)單元數(shù)據(jù)傳輸、并控制有色物質(zhì)釋放單元和拍攝單元的第二處理單元，其中有色物質(zhì)包括有色氣體或微粉。

46.優(yōu)選的，在硐庫(kù)1內(nèi)還設(shè)置有不同規(guī)格的密封層補(bǔ)塊，該密封層補(bǔ)塊位于機(jī)器人3可抓取的位置，在外部操作系統(tǒng)的指令安排下，該機(jī)器人3的抓取模塊可控制抓取密封層補(bǔ)塊并移至硐庫(kù)1漏點(diǎn)位置，并將補(bǔ)塊放置漏點(diǎn)上面。優(yōu)選機(jī)器人3抓取密封層補(bǔ)塊之后可以放置在硐庫(kù)1內(nèi)側(cè)壁的任意位置，其可通過(guò)帶狀軌道2的鋪設(shè)和機(jī)器人3上的機(jī)械抓手共同實(shí)現(xiàn)。

47.以及，還設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)器人3移動(dòng)的動(dòng)力裝置，該動(dòng)力裝置為鋪設(shè)于軌道2上的供能裝置、安裝于機(jī)器人3上的機(jī)械傳動(dòng)裝置、安裝于機(jī)器人3上的可充電的供能裝置中的一種或多種的組合。其中，鋪設(shè)于軌道2上的功能裝置，也即通過(guò)將及機(jī)器人3的運(yùn)動(dòng)軌道2作為電動(dòng)系統(tǒng)，為機(jī)器人3提供電力；安裝于機(jī)器人3上的機(jī)械傳動(dòng)裝置，也即在機(jī)器人3身上安裝機(jī)械傳動(dòng)裝置，利用氣庫(kù)在充放氣過(guò)程中，內(nèi)部巨大的氣壓變化范圍，通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置，將壓力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)器人3移動(dòng)的動(dòng)能和電能；安裝于機(jī)器人3上的可充電的功能裝置，也即在機(jī)器人3內(nèi)部安裝適用于大壓差循環(huán)氣壓、循環(huán)高低溫環(huán)境的可充電電池作為供電系統(tǒng)。目前工程項(xiàng)目，基本壓力為數(shù)兆帕，最大壓力為十兆帕左右，變幅數(shù)兆帕。硐庫(kù)1內(nèi)空氣溫度隨充氣溫度和庫(kù)內(nèi)壓力變化，最高溫度可達(dá)80℃左右，抽氣時(shí)最低溫度可能低至0℃以下，充電電池在以上環(huán)境中應(yīng)具有良好而穩(wěn)定的性能。

48.以及，提供一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修方法，包括以下步驟：

49.s1：在硐庫(kù)1內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置軌道2和無(wú)線信息交互基站4，并在軌道2上設(shè)置機(jī)器人3，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人3與外部操作系統(tǒng)的信息溝通；該軌道2優(yōu)選是硐庫(kù)1內(nèi)側(cè)壁從上至下鋪設(shè)的

螺旋狀軌道2。

50.s2：進(jìn)行硐壁變形情況監(jiān)測(cè)：由機(jī)器人3監(jiān)測(cè)模塊的距離測(cè)量單元測(cè)量硐壁與機(jī)器人3所在位置的距離，根據(jù)兩次測(cè)量結(jié)果，計(jì)算得到兩次測(cè)量時(shí)差內(nèi)產(chǎn)生的硐壁相對(duì)位移，進(jìn)一步由監(jiān)測(cè)模塊的第一處理單元繪制對(duì)應(yīng)的位移云圖，并將該位移云圖和監(jiān)測(cè)模塊的拍攝單元實(shí)時(shí)拍攝數(shù)據(jù)傳輸至外部控制系統(tǒng)，結(jié)合硐庫(kù)1內(nèi)拍攝的照片或視頻等數(shù)據(jù)，由人工或控制系統(tǒng)自動(dòng)判斷需要硐壁變形檢修的部位。

51.優(yōu)選的，s2中至少包括以下兩種監(jiān)測(cè)方式：

52.s2.1：移動(dòng)式監(jiān)測(cè)：沿硐庫(kù)1內(nèi)側(cè)壁從上至下鋪設(shè)螺旋狀的軌道2，機(jī)器人3移動(dòng)設(shè)置在該軌道2上，機(jī)器人3移動(dòng)過(guò)程中對(duì)硐庫(kù)1內(nèi)側(cè)壁進(jìn)行距離監(jiān)測(cè)和拍攝。

53.s2.2：固定式監(jiān)測(cè)：在硐庫(kù)1內(nèi)側(cè)壁上搭設(shè)支撐架5及設(shè)置在支撐架5上的固定點(diǎn)6，將機(jī)器人3設(shè)置在該固定點(diǎn)6上，并對(duì)硐庫(kù)1內(nèi)側(cè)壁進(jìn)行距離監(jiān)測(cè)和拍攝。

54.s3：進(jìn)行硐壁漏點(diǎn)監(jiān)測(cè)：先通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊的聲音檢測(cè)單元監(jiān)測(cè)并接收硐壁漏點(diǎn)聲音，確定初定漏點(diǎn)位置，進(jìn)一步自動(dòng)或在外部控制系統(tǒng)的控制下，由監(jiān)測(cè)模塊的第二處理單元控制監(jiān)測(cè)模塊的有色物質(zhì)釋放單元在初定漏點(diǎn)位置處釋放有色氣體或微粉等有色物質(zhì)，并將拍攝單元實(shí)時(shí)拍攝的照片、視頻等數(shù)據(jù)傳輸至控制系統(tǒng)，由人工輔助確定準(zhǔn)確漏點(diǎn)，方法為在硐庫(kù)1內(nèi)密封層繪制網(wǎng)格，形成定位坐標(biāo)系，根據(jù)拍攝照片等數(shù)據(jù)確定準(zhǔn)確漏點(diǎn)坐標(biāo)。

55.s4：進(jìn)行硐壁漏點(diǎn)修補(bǔ)：在經(jīng)過(guò)s3的步驟確定漏點(diǎn)后，在外部操作控制系統(tǒng)的指令安排下，控制機(jī)器人3抓取模塊攜帶硐庫(kù)1內(nèi)儲(chǔ)備的密封層補(bǔ)塊放至漏點(diǎn)處，借助硐庫(kù)1內(nèi)部氣壓作用，通過(guò)密封層補(bǔ)塊堵住漏點(diǎn)。技術(shù)特征：

1.一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修系統(tǒng)，其特征在于，在硐庫(kù)(1)內(nèi)設(shè)置有軌道(2)，軌道(2)上設(shè)置有機(jī)器人(3)，以及在硐庫(kù)(1)內(nèi)還設(shè)置有無(wú)線信息交互基站(4)，該機(jī)器人(3)通過(guò)該無(wú)線信息交互基站(4)與外部控制系統(tǒng)無(wú)線連接；以及，該機(jī)器人(3)至少設(shè)置有移動(dòng)模塊、監(jiān)測(cè)模塊和抓取模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修系統(tǒng)，其特征在于，該軌道(2)包括帶狀軌道(2)和/或固定軌道(2)，該帶狀軌道(2)沿硐庫(kù)(1)內(nèi)側(cè)壁從上到下呈螺旋狀鋪設(shè)，機(jī)器人(3)移動(dòng)設(shè)置在該帶狀軌道(2)上；該固定軌道(2)包括與硐庫(kù)(1)內(nèi)側(cè)壁連接的支撐架(5)和支撐架(5)上的固定點(diǎn)(6)，機(jī)器人(3)設(shè)置在該固定點(diǎn)(6)上，其中該固定點(diǎn)(6)的位置至少包括分布在整個(gè)硐庫(kù)(1)內(nèi)空間的上部、中部和下部的三個(gè)位置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修系統(tǒng)，其特征在于，機(jī)器人(3)的移動(dòng)模塊的移動(dòng)方式包括機(jī)器人(3)在軌道(2)上自動(dòng)移動(dòng)方式和機(jī)器人(3)在外部控制系統(tǒng)控制下被動(dòng)移動(dòng)方式中的一種或兩種的結(jié)合。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修系統(tǒng)，其特征在于，機(jī)器人(3)的監(jiān)測(cè)模塊包括拍攝單元和距離測(cè)量單元，以及包括可接收拍攝單元和距離測(cè)量單元數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝惶幚韱卧?.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修系統(tǒng)，其特征在于，該第一處理單元的處理方式為根據(jù)距離測(cè)量單元提供的硐庫(kù)(1)內(nèi)一位置處的兩次硐壁和機(jī)器人(3)之間的距離測(cè)量結(jié)果，計(jì)算得到兩次測(cè)量時(shí)差內(nèi)產(chǎn)生的硐壁相對(duì)位移，并繪制位移云圖。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修系統(tǒng)，其特征在于，該監(jiān)測(cè)模塊還包括聲音檢測(cè)單元和有色物質(zhì)釋放單元，及包括可接收聲音檢測(cè)單元數(shù)據(jù)傳輸、并控制有色物質(zhì)釋放單元和拍攝單元的第二處理單元。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修系統(tǒng)，其特征在于、在硐庫(kù)(1)內(nèi)還設(shè)置有密封層補(bǔ)塊，該密封層補(bǔ)塊位于機(jī)器人(3)可抓取的位置，該機(jī)器人(3)的抓取模塊可控制抓取密封層補(bǔ)塊并移至硐庫(kù)(1)漏點(diǎn)位置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修系統(tǒng)，其特征在于，還設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)器人(3)移動(dòng)的動(dòng)力裝置，該動(dòng)力裝置為鋪設(shè)于軌道(2)上的供能裝置、安裝于機(jī)器人(3)上的機(jī)械傳動(dòng)裝置、安裝于機(jī)器人(3)上的可充電的供能裝置中的一種或多種的組合。9.一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修方法，其特征在于，包括以下步驟：s1：在硐庫(kù)(1)內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置軌道(2)和無(wú)線信息交互基站(4)，并在軌道(2)上設(shè)置機(jī)器人(3)；s2：進(jìn)行硐壁變形情況監(jiān)測(cè)：由機(jī)器人(3)監(jiān)測(cè)模塊的距離測(cè)量單元測(cè)量硐壁與機(jī)器人(3)所在位置的距離，根據(jù)兩次測(cè)量結(jié)果，計(jì)算得到兩次測(cè)量時(shí)差內(nèi)產(chǎn)生的硐壁相對(duì)位移，進(jìn)一步由監(jiān)測(cè)模塊的第一處理單元繪制對(duì)應(yīng)的位移云圖，并將該位移云圖和監(jiān)測(cè)模塊的拍攝單元實(shí)時(shí)拍攝數(shù)據(jù)傳輸至外部控制系統(tǒng)，由人工或控制系統(tǒng)自動(dòng)判斷需要硐壁變形檢修的部位；s3：進(jìn)行硐壁漏點(diǎn)監(jiān)測(cè)：先通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊的聲音檢測(cè)單元監(jiān)測(cè)并接收硐壁漏點(diǎn)聲音，確

定初定漏點(diǎn)位置，進(jìn)一步由監(jiān)測(cè)模塊的第二處理單元控制監(jiān)測(cè)模塊的有色物質(zhì)釋放單元在初定漏點(diǎn)位置處釋放有色物質(zhì)，并將拍攝單元實(shí)時(shí)拍攝的數(shù)據(jù)傳輸至控制系統(tǒng)，由人工輔助確定準(zhǔn)確漏點(diǎn)；s4：進(jìn)行硐壁漏點(diǎn)修補(bǔ)：在經(jīng)過(guò)s3的步驟確定漏點(diǎn)后，控制機(jī)器人(3)抓取模塊攜帶硐庫(kù)(1)內(nèi)儲(chǔ)備的密封層補(bǔ)塊放至漏點(diǎn)處，借助硐庫(kù)(1)內(nèi)部氣壓作用，通過(guò)密封層補(bǔ)塊堵住漏點(diǎn)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修方法，其特征在于，s2中至少包括以下兩種監(jiān)測(cè)方式：s2.1：移動(dòng)式監(jiān)測(cè)：沿硐庫(kù)(1)內(nèi)側(cè)壁從上至下鋪設(shè)螺旋狀的軌道(2)，機(jī)器人(3)移動(dòng)設(shè)置在該軌道(2)上，機(jī)器人(3)移動(dòng)過(guò)程中對(duì)硐庫(kù)(1)內(nèi)側(cè)壁進(jìn)行距離監(jiān)測(cè)和拍攝；s2.2：固定式監(jiān)測(cè)：在硐庫(kù)(1)內(nèi)側(cè)壁上搭設(shè)支撐架(5)及設(shè)置在支撐架(5)上的固定點(diǎn)(6)，將機(jī)器人(3)設(shè)置在該固定點(diǎn)(6)上，并對(duì)硐庫(kù)(1)內(nèi)側(cè)壁進(jìn)行距離監(jiān)測(cè)和拍攝。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種壓縮空氣儲(chǔ)能電站地下人工硐庫(kù)監(jiān)測(cè)維修系統(tǒng)及方法，在硐庫(kù)內(nèi)設(shè)置有軌道，軌道上設(shè)置有機(jī)器人，以及在硐庫(kù)內(nèi)還設(shè)置有無(wú)線信息交互基站，該機(jī)器人通過(guò)該無(wú)線信息交互基站與外部控制系統(tǒng)無(wú)線連接；以及，該機(jī)器人至少設(shè)置有控制機(jī)器人在軌道上移動(dòng)的移動(dòng)模塊、用于監(jiān)測(cè)硐壁變形和漏點(diǎn)情況的監(jiān)測(cè)模塊和用于抓取密封層補(bǔ)塊以填補(bǔ)硐壁漏點(diǎn)的抓取模塊。通過(guò)本方案，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)硐壁變形情況和漏點(diǎn)情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并可對(duì)漏點(diǎn)進(jìn)行修補(bǔ)，免去了需要對(duì)硐庫(kù)充放氣后進(jìn)行人工檢修的過(guò)程，降低了反復(fù)充放氣對(duì)硐庫(kù)的損耗，也節(jié)約了充放氣成本和人工等成本。充放氣成本和人工等成本。充放氣成本和人工等成本。

技術(shù)研發(fā)人員：賈寧 孫永斌 李彥利 劉順 韋思亮 聶會(huì)建 張國(guó)龍

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)華北電力設(shè)計(jì)院有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2023.02.08

技術(shù)公布日：2023/5/16