抽水蓄能电站能够在用电低谷时以抽水到高处的方式储存电能,在用电高峰时放水以缓解电能紧张。抽水蓄能电站一方面可以将用电负荷低时的多余电能转化为用电高峰的高价值电能,另一方面可以为电网提供备用电能,可以降低电网波动并提高电网效率,具有很高的经济价值和良好的环境适应性。但是随着时间的推移,抽水蓄能电站的水库面板可能会因为风吹日晒、结构老化等外界因素产生裂缝。为了预防此种危害发生或将其产生的后果降到最少,需要定期地对水库面板进行巡检,传统的人工现场巡检,耗时耗力,而且具有一定的危险性。因此,为了实现水库面板的高效、可靠的自动巡检,需要研制大坝表面异常巡检装置。面向水库表面异常的自动巡检,目前国内还没有完善的解决方案。本文设计并实现了一台针对坝体表面异常监测的自动巡检装置。该装置采用层次化思路设计,分为机械层、电气层、图像采集层和控制计算层四部分。首先,本文通过大坝防浪墙的受力负荷计算,确定大坝自动行走方式,在此基础上设计并实现机械层框架。然后,按照需求选择驱动轮、绞车、传感器和供电单元构建电气层。之后,设计实现相机支架和推杆并完成相机、云台选型,从而搭建图像采集层。最后,通过PC104嵌入式计算机和控制载板实现大坝表面异常巡检装置的行走和图像采集控制。本文不仅完成了自动巡检装置的软硬件框架的设计与实现,还面向大坝面板图像对图像拼接、图像增强、图像分割等算法进行了研究。选择改进SURF和RANSAC图像配准算法实现图像拼接。通过比较几种经典的图像去噪算法,选择中值滤波算法完成图像去噪。通过基于暗通道先验和引导滤波的图像去雾算法来实现图像去雾,最后通过图像分割算法实现大坝面板裂缝异常监测。本文从大坝面板自动巡检需求出发,设计并实现大坝表面异常巡检装置,并且实现大坝面板异常自动检测。本文开发的大坝巡检自动行走装置已投入使用,并且运行稳定,说明本文的研究设计达到科学性合理性的要求,可满足水库面板自动巡检需求。