欢迎访问 CPEM全国电力设备管理网!
官方微信|设为首页|加入收藏
cpem标语
   
顶部动图
智创奖
  • 深谋科技
  • 国电南自
  • 深圳普宙
  • 北新防水
  • 国网信通
  • 中国交建
当前位置:首页 > 水电与抽蓄

行业首个丨水电站“水下检测机器人”新行标发布

2026-06-17分类:水电与抽蓄 / 水电与抽蓄来源:CPEM全国电力设备管理网
【CPEM全国电力设备管理网】

DL/T 2980.1-2025是我国电力行业首部针对水电站水下检测机器人的专项行业标准,将于2026年6月18日正式实施。标准由中国长江电力、南方电网储能、哈尔滨工程大学、中科院沈阳自动化所等产学研用头部单位联合编制,填补了水电领域水下智能检测装备的行业标准空白,直接回应了传统人工检测的安全、效率、精度三大核心痛点,为水电站水下结构安全运维的数智化转型提供了统一技术标尺。


一、标准出台的行业背景与核心定位


1.传统水下检测的行业痛点


水电站水下结构(大坝坝体、输水隧洞、压力钢管、水轮机过流部件等)长期受水流冲蚀、化学腐蚀、温差应力作用,易产生裂缝、剥蚀、冲坑等隐患,是大坝安全管控的核心环节。但传统检测模式存在难以突破的瓶颈:


安全风险高:人工潜水作业受深度限制(空气潜水极限约65m),国内200m级以上高坝普遍无法覆盖;深水、急流、低能见度环境下,潜水员面临减压病、碰撞、缠绕等高危风险,恶劣工况下完全无法作业。


效率与精度低:潜水员单日有效作业时间仅1-2小时,单段坝体检测需数天;检测结果高度依赖人员经验,0.5mm以下早期裂缝易漏检,数据主观性强、难以量化对比。


经济成本高:停机排水检测会造成发电量损失,单次检修间接成本可达数百万元;长距离隧洞放空甚至可能影响结构安全,部分隧洞长期处于“检测空白”状态。


2.标准化缺失制约产业落地


此前国内仅有面向海洋场景的GB/T36896《轻型有缆遥控水下机器人》通用国标,无水电行业专项规范,导致市场上产品参数不匹配场景、验收无统一依据、检测数据格式不互通,严重制约水下机器人在水电行业的规模化应用。本标准的出台正是为了统一产品技术要求、规范作业流程、打通验收闭环。


3.标准核心定位


本标准聚焦水电站水下有缆检测机器人(ROV),覆盖挡水建筑物、输水建筑物、泄水建筑物、引水发电建筑物四大类场景的水下检测需求,是产品研发制造、采购招标、质量检验、现场验收的唯一电力行业技术依据。


二、标准体系架构:30部分构建水电机器人全场景矩阵


DL/T2980整体规划30个部分,形成“检测巡检-作业维修”全链条、“水下-陆上-廊道-洞内”全场景的标准体系,是全球规模最大的水电站机器人专项标准集群:


检测巡检类(第1-17部分):覆盖水下有缆检测、厂站巡检、压力钢管/泄水洞/廊道巡检、高压电气设备巡检、水轮机/发电机部件检测、水下无缆自主巡检等,是当前技术最成熟、应用最广泛的板块;


作业维修类(第18-30部分):覆盖水面清漂、水下故障处置、混凝土缺陷修复、金属结构防腐、激光熔覆、管路维修、机组精密维修等,面向未来运维全无人化升级。


第1部分作为系列标准的开篇,针对应用最广泛、需求最迫切的水下有缆检测场景率先落地,为后续29部标准奠定了框架基础和技术范式。


三、核心技术要求深度拆解


3.1系统组成:双体系架构适配水电现场作业


标准明确系统由机器人本体和水面支持系统两大部分构成,完全贴合水电站岸基/船载作业的实际场景:


机器人本体:由框架结构、浮力单元、动力推进单元、定位导航单元、水下检测单元五大模块组成。主流采用框架式结构以提升搭载能力,狭窄隧洞等特殊场景可采用一体式紧凑设计;强调浮力-重力平衡设计,可通过增减配重调节姿态,保证作业稳定性;所有结构件均要求采用耐腐蚀材料,适配淡水长期浸泡环境。


水面支持系统:由显控单元、供配电单元、脐带缆/绞车/吊放系统、存储装置四大模块组成。针对水电站岸基作业特点,特别明确了脐带缆淡水零浮力设计、电动绞车自动盘缆与张力保护、吊放系统安全冗余等要求,解决了大深度、长距离作业的线缆拖拽与安全回收问题。


3.2功能要求:深度匹配水电检测作业逻辑


标准功能设计完全围绕水电站水下检测的实际作业流程,核心亮点是\\“两级检测模式+五定运动能力”\\,是区别于通用水下机器人的核心定制化特征:


初检+精检两级检测模式完全复刻水电行业“大范围普查-定点详查”的作业流程:初检采用声学设备(二维/三维成像声呐、侧扫声呐)开展大范围扫测,快速定位疑似缺陷;精检采用光学+声学近距离观测,确认缺陷类型、位置与严重程度。既保证了大范围覆盖的效率,又兼顾了缺陷量化的精度,实现了作业模式的标准化。


五定运动控制能力精准对应不同检测场景的作业需求:定深适用于坝面分层巡检,定高适用于底部廊道平行检测,定距适用于坝面/洞壁贴壁测量,定向适用于长距离隧洞直线巡航,悬停适用于缺陷定点精测。同时标配深度、姿态、航向感知,预留超短基线搭载接口,支持水下定位能力拓展,为后续三维建模、数字孪生对接预留了技术空间。


3.3性能指标:量化门槛划定行业准入线


标准给出了全维度量化性能指标,是产品选型与验收的核心依据,核心指标及设计逻辑如下:


指标类别

核心参数要求

设计逻辑与行业价值

负载能力

水中负载≥5kg

保证可同时搭载声呐、高清相机、云台、补光灯等多传感器,满足复合检测需求

运动性能

前进静水速度≥3kn,后退≥2kn,垂向≥0.5kn;前进系柱推力≥150N,后退≥120N,横移/升沉≥75N

适配水电站库区、隧洞内的低速水流环境,保证抗流作业能力;3kn航速匹配大范围巡检的效率要求

控制精度

定深/定高/定距精度±0.1m,定向精度±5°,悬停定位精度±0.5m

极高的控制精度是缺陷量化检测的基础;定距±0.1m保证光学成像物距一致,消除距离带来的尺寸测量误差

检测效能

初检检测效率≥100㎡/h;精检缺陷面积测量误差<10%

直接量化作业效能,对比人工检测效率提升5-10倍;10%以内的误差保证检测结果的可靠性与历史可对比性

传感器性能

清水彩色相机≥1080P、视场角≥90°,浑水适配720P黑白相机;多波束声呐最大探测≥10m、距离分辨率优于5cm

针对水电站水下能见度低的特点,兼顾清水高清成像与浑水探测能力;5cm声呐分辨率可识别早期细微裂缝

安全冗余

脐带缆最大破断力≥2倍工作载荷;绞车制动力≥1.5倍额定负载;吊放系统承载≥1.2倍机器人空中重量

全链条安全冗余设计,规避水下作业的断缆、失控、坠落等核心风险


3.4环境与安全:适配水电场景的可靠性要求


环境适应性:工作温度0℃-40℃,覆盖国内绝大多数水电站的气温范围;存储温度-10℃-60℃,适应南北地区仓储需求;静水压力、振动、水雾腐蚀专项试验,保证设备在高湿、多水雾的水电厂环境下长期可靠运行。

电磁兼容:引用GB/T10250船舶电子设备电磁兼容标准,适配水下密闭舱体与水面厂站的复杂电磁环境。


安全要求:分级设定水面与水下设备的接地电阻、绝缘电阻指标,严格遵循工业机器人安全规范,既保障岸基操作人员的用电安全,也避免水下设备绝缘失效引发故障。


四、试验检验体系:三级管控覆盖产品全生命周期


标准建立了型式试验-出厂试验-验收试验三级检验体系,分别对应研发端、生产端、交付端的质量管控,核心特点:


分层适配,重点突出:外观结构、基础功能、核心安全项为全流程必检;运动性能、环境适应性、电磁兼容等为型式试验必检、出厂可选,兼顾生产效率与质量底线。


场景化验收闭环:明确验收试验需在水电站现场水域开展,而非仅通过实验室验证,确保产品交付后能真正适配现场水流、能见度、空间限制等实际工况,避免“实验室达标、现场用不了”的行业痛点。


方法体系成熟:通用性能试验大量引用GB/T 36896等成熟国标,检测效率、缺陷面积误差等水电专属指标制定了专项水池试验方法,形成“通用基础+行业定制”的完整试验方法体系。


五、与通用水下机器人标准的核心差异


GB/T36896是面向海洋场景的轻型ROV通用国家标准,本标准是水电行业的专项应用规范,二者核心差异体现在三个层面:


功能场景化:新增初检/精检作业模式、定距作业、检测效率、缺陷测量误差等水电场景专属指标,针对坝面、隧洞等典型检测场景提出功能要求,而非通用的水下观察功能。


指标针对性:运动精度、传感器选型、环境适应性均围绕淡水、低能见度、有限空间、低速水流等水电环境优化,而非海洋高压、高盐雾、大深度的通用要求。


验收落地性:明确了水电站现场验收的规则与方法,直接对接业主的采购与交付流程;通用标准仅规定产品本身的技术要求,不涉及行业应用场景的验收闭环。


六、产业价值与行业影响


规范市场秩序,划定准入门槛:结束了水电行业水下检测机器人“无标可依、参数虚标、验收无据”的局面,为业主招标采购、厂商研发生产提供了统一技术标尺,倒逼行业淘汰低质产品,提升整体装备水平。


保障大坝安全,支撑运维转型:标准化的检测精度与数据格式,让水下缺陷检测从“经验判断”走向“量化评估”,多期检测数据可对比、可追溯,为大坝结构健康诊断、寿命预测提供可靠数据支撑,直接服务于水电站长期安全稳定运行。


开启水电机器人标准化序幕:作为DL/T2980系列的首部标准,第1部分的落地为后续29部标准确立了编制框架与技术路径,将逐步覆盖水电站全场景机器人应用,推动水电运维从“人工为主”向“无人化、智能化”升级。

产学研用协同,拉动技术迭代:标准由头部业主、科研院所、核心厂商联合编制,将现场实际需求转化为技术指标,引导研发资源聚焦水电场景痛点,推动浑水成像、长距离脐带缆、自主导航等关键技术的突破与落地。


总体而言,DL/T 2980.1-2025的发布实施,标志着我国水电站水下检测正式进入标准化、智能化的新阶段。它不仅是一份产品技术规范,更是水电行业水下运维模式升级的重要里程碑,将持续推动水下机器人在水电领域的规模化应用,为我国数万座大坝的结构安全保驾护航。


分享到:
相关文章
合作伙伴
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 11
  • 12
  • 13

logo.png

CPEM全国电力设备管理网  © 2016 版权所有    ICP备案号:沪ICP备16049902号-7