DB37/T 4385-2021 南水北调东线穿黄河工程运行期水下检测规程

ICS93.160

CCSP59

37

山东省地方标准

DB37/T4385—2021

南水北调东线穿黄河工程运行期水下检测

规程

UnderwatertestingrulesfortheeastrouteofSouth-to-Northwaterdiversionproject

crossingtheyellowriverduringoperationperiod

2021-07-09发布2021-08-09实施

山东省市场监督管理局发布

DB37/T4385—2021

目次

前言.................................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4检测平台及检测设备.................................................................1

4.1一般规定.......................................................................1

4.2水上控制单元...................................................................2

4.3脐带缆.........................................................................2

4.4检测平台技术要求...............................................................2

4.5检测设备.......................................................................2

5检测内容项目及方法.................................................................4

5.1检测内容及项目.................................................................4

5.2检测方法.......................................................................4

5.3水下检测作业技术要求...........................................................4

6检测与评估.........................................................................5

6.1水下检测作业程序...............................................................5

6.2检测成果与分析.................................................................7

附录A（资料性）南水北调东线穿黄河工程..............................................10

A.1南水北调东线穿黄河工程概况....................................................10

A.2穿黄河隧洞基本情况............................................................10

A.3工程等别、建筑物级别及设计标准................................................11

附录B（规范性）运行检查记录表......................................................12

附录C（资料性）穿黄河隧洞监测仪器埋设记录..........................................13

I

DB37/T4385—2021

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由山东省水利厅提出、归口并组织实施。

本文件起草单位：山东省水利科学研究院、南水北调东线山东干线有限责任公司、山东省海河淮河

小清河流域水利管理服务中心、山东未来机器人有限公司。

本文件主要起草人：刘力真、顾红鹰、崔庆福、董延朋、顾霄鹭、曹方晶、张山、李福超、陶泽文、

李军、李明、陈魁、徐峰。

II

DB37/T4385—2021

南水北调东线穿黄河工程运行期水下检测规程

1范围

本文件规定了利用机器人进行水下工程检测的机器人平台、设备技术要求、检测内容项目及方法、

检测作业程序、检测成果与分析评价等。

本文件适用于指导南水北调东线穿黄河工程(见附录A)运行期间的水下检测工作。其他水工隧洞等

类似工程管理运行期检测参照使用。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

SL713水工混凝土结构缺陷检测技术规程

SL734水利工程质量检测技术规程

SL764水工隧洞安全监测技术规范

SL768水闸安全监测技术规范

T/CDSA—305.23水下工程声呐渗漏检测技术规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

水下机器人RemoteOperatedVehicle

有缆遥控机器人（也称“缆控机器人”），其主要特点是能够潜入水下环境，代替人完成某些操作。

注：在水利工程运用中，可搭载深度计、声呐系统、罗经等各种传感器及计算机视觉系统，某些机器人还可搭载切

割机等操作手，完成水下作业任务。机器人主要由4部分组成：水上控制台、电源、脐带缆及绞车、机器人本

体。

3.2

检测单元detectionunit

根据水利工程的结构或设备特点及检测工作需要，采取相应检测技术、方法划分的可独立评价其质

量的基本单位。

4检测平台及检测设备

4.1一般规定

检测平台和设备一般规定如下：

——根据检测任务和水下检测要求选择相应型号的搭载平台和检测设备。

——水下机器人搭载平台应具备水上控制、电力及信号传输、水下作业和可选择性配件搭载等功能。

1

DB37/T4385—2021

——操纵控制平台是整个系统的计算、控制、分析和决策中枢，应满足监视、操控、提供动力、操

作控制等功能，并集成相应操控和检测设备软件，满足检测平台的输入和成果输出功能。

——搭载平台组成部分的具体操作可参照其相关说明书进行。

4.2水上控制单元

水上控制单元应满足以下要求：

——水上控制单元应包含控制台（可含有无线遥控手柄）和水下机器人供电单元等；

——主控制器应具有在监视器上同步显示日期、时间、洞径、在隧洞内行进距离等信息的功能，

并应可以进行数据处理；

——控制台和外置连接盒应满足操作控制水下机器人及设备的条件，控制台应包含一台带有音频

和视频I/O端数字视频记录器和配有USB、VGA和LAN端口的计算机系统；

——主电源开关负责为除了水下机器人主体外的其他所有部件供电。水下机器人电源开关控制水

下机器人的供电，由控制软件控制照明灯的开关；

——控制手柄传达水下机器人的运动姿态和工作水深等命令，水下机器人获取的光学和声学信息

通过复合缆传输至显示屏实时监控并存储。在控制台上，水下机器人的位置信息、姿态信息、

推进器的工作信息及相关声呐和摄像机视频信息等会实时显示；

——控制台应能够进行信息存贮、详细观察等操作。

4.3脐带缆

电力及数字信号传输应采用脐带缆，脐带缆应满足以下要求：

——脐带缆应采用水下专用零浮力复合缆，内含光纤和电力传输用电缆；

——脐带缆收放装置可采用人工或绞车，并有电滑环连接到供电及显控台，保证在收放缆的时候

水下机器人可正常工作；

——根据穿黄河工程布置，为保证完成检测任务，脐带缆长度不应小于1200m；

——脐带缆中供电线直径应满足各部分电力设备用电要求；

——脐带缆计数器的最小计量单位不应大于0.1m。

4.4检测平台技术要求

穿黄河工程水下检测平台采用水下有缆机器人，机器人检测平台基本技术要求如下：

——水下机器人平台应能够精确控制机器人的姿态，更方便于机器人水下精确控制，以获取准确

的检测资料；可根据任务要求选择配置含有姿态控制的3D水下罗经、有角度姿态传感器、深

度指示传感器、内部温度传感器、内部泄露指示传感器、高度辅助传感器等设备来辅助完成

整个机器人的工作；

——水下机器人应具有前进、后退、空档、变速、防侧翻等功能；

——水下机器人留有加装其他检测设施的通道，可拓展不同检测方式；

——水下机器人应能在水流速度不超过1.5m/s，最大工作水深不小于100m的环境下正常工作；

——水下机器人外形尺寸应保证能满足在隧洞、检查井等工程的顺利投放与回收；

——为方便操控和定位，机器人检测平台宜实现后端跟踪和姿态监控功能。

4.5检测设备

4.5.1照明设备

照明设备应满足以下要求：

——水下机器人照明设备应能调整方向、角度、聚焦并实现强度调节；

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DB37/T4385—2021

——照明设备应能够配合拍照、摄像功能使用。

4.5.2光学设备

水下机器人使用水下高清摄像头应满足以下要求：

——实时观测、录像、拍照；

——镜头云台支持三轴姿态监控；

——摄像镜头应具有平扫与旋转、仰俯与旋转、变焦功能，摄像镜头高度应可以自由调整；

——内附高清录像储存功能，文字说明和声呐图形叠加功能。

4.5.3声学设备

穿黄隧洞检测声学设备可采用管道声呐或成像声呐，应满足下列要求：

——可水平、垂直测量管道；

——用于有水的条件下检查各类隧洞、管道等工程的缺陷、破损及淤泥状态等；

——通过操作操作系统的画面，直观地描述隧洞的状态，并对适合水质浑浊能见度差的管道内部

探查；

——声呐探测最小量程不宜大于0.25m；

——声呐水下工作深度不少于100m。

4.5.4检测设备安装与维护

检测设备的安装与维护应满足以下要求：

——检测设备安装应结构坚固、密封良好，并能在0℃～+50℃的水温条件下和潮湿的环境中正常

工作；

——检测设备应按规定进行检定或校准；

——水下检测的设备除应进行定期运行检查，并认真做好检查记录，记录格式应符合附录B的规

定，运行检查记录由检验部门归档保存，档案资料整理完成后移交委托单位保存。

4.5.5检测设备基本技术要求

检测设备的主要技术指标应符合表1的规定。

表1检测设备主要技术指标

项目技术指标

图像传感器≥1/4"CCD，彩色

摄像系统光照度≥3000lux

清晰度700线

灵敏度（最低感光度）≤3lux

视角≥45°

摄像头操控前端摄像机可圆周旋转360°俯仰200°

脐带缆抗拉强度≥500kg

脐带缆测距精度≤0.1m

管道声呐探测最小量程≤0.25m

管道声呐最大工作水深≥100m

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5检测内容项目及方法

5.1检测内容及项目

5.1.1检测对象

检测对象应包括南水北调东线穿黄河工程的所有建筑物的水下结构部分，即：出湖闸、南干渠、埋

管进口检修闸、滩地埋管、穿黄河隧洞、出口闸及隧洞出口连接段、穿引黄渠埋涵、穿引黄渠埋涵出口

闸及连接明渠等。

5.1.2检测项目

根据穿黄河工程布置情况，检测项目宜包括以下内容：

——渠道水下淤积、冲刷、岸坡情况检测；

——闸前连接段水下淤积物厚度、水下异物探测等；

——水下结构体表观质量、裂缝、连接缝止水、基础异常沉陷等；

——水闸闸门门体结构和闸门锈蚀、止水等情况等；

——倒虹吸淤积、各箱涵体止水和不均匀沉降等；

——穿黄河隧洞淤积情况、洞壁表观质量、裂缝、连接缝止水，有无异常沉陷、内部隐患排查等。

5.1.3检测单元

检测单元应根据工程特点和运行工况按下列要求划分：

——对于渠道水下护坡结构，可沿长度或轴线方向每10m或按面积不超过50m2划分为1个检测单

元；