本实用新型专利技术公开了一种基于超声波技术和无人机的核电站混凝土建筑物缺陷检测系统,包括机载运动传感器、GPS定位模块、无人机飞行控制模块、无线通信模块、数据存储模块、高清摄像模块、第一电机、第二电机、脉冲发生模块、云台控制模块、脉冲接收模块、云台、地面控制模块、地面处理模块、地面显示模块和无人机,无人机飞行控制模块的输入端分别与GPS定位模块、机载运动传感器和地面控制模块的输出端连接，本实用新型专利技术通过地面控制模块，控制无人机沿核电站外壁近距离悬停，使用高清摄像模块检测核电站混凝土表面裂缝状况，使用超声波发射及回收装置检测核电站混凝土内部缺陷，给核电站混凝土检测提供更加全面的信息。
【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波技术和无人机的核电站混凝土建筑物缺陷检测系统
本技术涉及工业核电
，具体为一种基于超声波技术和无人机的核电站混凝土建筑物缺陷检测系统。
技术介绍
能源是社会、经济发展和人民生活水平提高的重要物质基础。国际原子能机构与美国能源信息署预测，随着经济、社会的发展，未来世界能源需求将持续增加，到2050年全球能源需求将增加到目前的2.5倍。然而化石能源不可再生，太阳能、生物质能、地热能、潮汐能、海洋热能等新型能源成本高昂，无法投入工业生产，风能的推广也受到诸多限制。目前来看，核电是最有可能大规模替代化石燃料的清洁能源。我国是长期以煤炭为主要消费能源的大国，燃煤消费量在国内能源消费结构比例中占70%，已经造成了严重的环境污染和生态损害，我国85%的CO2、90%的SO2和73%的烟尘都是由燃煤排放造成的。我国能源供应面临的巨大资源和环保压力，使得调整能源结构、发展新型能源已成为中国能源多元化、能源安全、能源可持续供应和国家安全战略不可或缺的重要组成部分。核电所具有的特点使其成为21世纪中叶前最有希望大规模填补中国一次能源供应不足的清洁能源。搭理发展核电，加强核电站建设，已经成为21世纪中国社会、经济可持续发展的必然选择。在核电站建设过程中，核电站预应力混凝土安全壳是核反应堆厂房的防护结构，是反应堆继核燃料包壳、压力壳之后的第三道安全屏障，具有极其重要的安全防护功能。根据国际原子能机构的规定和国际惯例，核电站建成后，必须经过安全壳结构整体性试验(SIT)，检测评定合格，方能装料发电。在运营期间的整个寿命期内，还要加强对预应力混凝土安全壳结构的在役检查（ISI），进行结构性能的跟踪监测、检查和评估，确认结构的安全性。当前中国已建成的核电站均处于沿海地区，安全壳除要求能承受因事故产生的压力外，还要承受台风、地震等外部荷载和氯离子含量很高的海风的侵蚀；这些环境因素的影响会导致安全壳混凝土、钢筋和预应力系统腐蚀，降低承载力，影响使用寿命。同时在混凝土浇筑过程中，由于浇筑工艺等原因，会出现浇筑不均、气孔、温度裂缝等，对核电站结构的承载力造成进一步的损耗。因此，发展核电站混凝土检测技术就显得尤为必要。目前核电站混凝土的主要检测手段还是利用吊篮和手持式仪器进行人工高空作业，存在极大的安全隐患；同时，由于高空作业受一定的条件和环境限制，核电项目建设进展容易受到影响。另外，由于人工高空作业检测耗时较长，检测出错率和漏检率较高，尤其对于高大建筑物（核电厂安全壳、大坝等）的缺陷检测，检测效率更低。所以，如何设计一种基于超声波技术和无人机的核电站混凝土建筑物缺陷检测系统，成为我们当前要解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于超声波技术和无人机的核电站混凝土建筑物缺陷检测系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于超声波技术和无人机的核电站混凝土建筑物缺陷检测系统,包括机载运动传感器、GPS定位模块、无人机飞行控制模块、无线通信模块、数据存储模块、高清摄像模块、第一电机、第二电机、脉冲发生模块、云台控制模块、脉冲接收模块、云台、地面控制模块、地面处理模块、地面显示模块和无人机，所述无人机的底部通过机械连接固定有所述云台，所述云台控制模块、所述脉冲发生模块、所述脉冲接收模块、所述第一电机、所述第二电机、所述高清摄像模块和所述数据存储模块均安装在所述云台的内部，所述GPS定位模块、所述机载运动传感器、所述无人机飞行控制模块和所述无线通信模块均通过数据线与所述无人机进行连接，所述无线通信模块通过所述数据线分别与所述第一电机、所述第二电机、所述无人机飞行控制模块、所述脉冲接收模块和所述GPS定位模块进行连接，所述地面控制模块单向连接所述第一电机，所述第一电机单向连接所述云台控制模块，所述地面控制模块单向连接所述第二电机，所述第二电机单向连接所述脉冲发生模块，所述无人机飞行控制模块的输入端分别与所述GPS定位模块、所述机载运动传感器和所述地面控制模块的输出端连接，所述数据存储模块通过所述数据线分别于与所述GPS定位模块、所述高清摄像模块、所述脉冲接收模块连接。所述高清摄像模块与所述云台之间安装有减振装置。所述数据存储模块为特制的抗震移动硬盘，大小为2T，接口采用USB3.0。所述无线通信模块为移动网络或WIFI。所述地面控制模块、所述地面处理模块、所述地面显示模块的集成设备为笔记本电脑、个人电脑、平板电脑或者智能移动手机。所述脉冲发生模块为超声波相控阵探头，具体为一种面形阵列压电晶片。进一步的，与现有技术相比，本技术的有益效果是：该种基于超声波技术和无人机的核电站混凝土建筑物缺陷检测系统，使用无人机搭配超声波技术进行核电站混凝土缺陷检测，只需要检测人员远程或场外协助进行即可，作业环境更加安全，使用无人机集群进行巡检，可明显提高混凝土缺陷检测效率，工作效率与无人机集群数量成正比，使用超声波技术对混凝土内部缺陷损伤进行探测，同时使用高清摄像模块兼顾了混凝土表面检测，可获得核电站混凝土更加全面的数据信息。附图说明图1是本技术的系统结构框图；图中：1、机载运动传感器；2、GPS定位模块；3、无人机飞行控制模块；4、无线通信模块；5、数据存储模块；6、高清摄像模块；7、第一电机；8、第二电机；9、脉冲发生模块；10、云台控制模块；11、脉冲接收模块；12、云台；13、地面控制模块；14、地面处理模块；15、地面显示模块；16、无人机。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术提供一种基于超声波技术和无人机的核电站混凝土建筑物缺陷检测系统：包括机载运动传感器1、GPS定位模块2、无人机飞行控制模块3、无线通信模块4、数据存储模块5、高清摄像模块6、第一电机7、第二电机8、脉冲发生模块9、云台控制模块10、脉冲接收模块11、云台12、地面控制模块13、地面处理模块14、地面显示模块15和无人机16，无人机16的底部通过机械连接固定有云台12，云台控制模块10、脉冲发生模块9、脉冲接收模块11、第一电机7、第二电机8、高清摄像模块6和数据存储模块5均安装在云台12的内部，GPS定位模块2、机载运动传感器1、无人机飞行控制模块3和无线通信模块4均通过数据线与无人机16进行连接，无线通信模块4通过数据线分别与第一电机7、第二电机8、无人机飞行控制模块3、脉冲接收模块11和GPS定位模块2进行连接，地面控制模块13单向连接第一电机7，第一电机7单向连接云台控制模块10，地面控制模块13单向连接第二电机8，第二电机8单向连接脉冲发生模块9，无人机飞行控制模块3的输入端分别与GPS定位模块2、机载运动传感器1和地面控制模块13的输出端连接，数据存储模块5通过数据线分别于与GPS定位模块2、高清摄像模块6、脉冲接收模块11连接。进一步的，高清摄像模块6与云台12之间安装有减振装置，消除拍摄过程中的果冻效本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于超声波技术和无人机的核电站混凝土建筑物缺陷检测系统，包括机载运动传感器（1）、GPS定位模块（2）、无人机飞行控制模块（3）、无线通信模块（4）、数据存储模块（5）、高清摄像模块（6）、第一电机（7）、第二电机（8）、脉冲发生模块（9）、云台控制模块（10）、脉冲接收模块（11）、云台（12）、地面控制模块（13）、地面处理模块（14）、地面显示模块（15）和无人机（16），其特征在于：所述无人机（16）的底部通过机械连接固定有所述云台（12），所述云台控制模块（10）、所述脉冲发生模块（9）、所述脉冲接收模块（11）、所述第一电机（7）、所述第二电机（8）、所述高清摄像模块（6）和所述数据存储模块（5）均安装在所述云台（12）的内部，所述GPS定位模块（2）、所述机载运动传感器（1）、所述无人机飞行控制模块（3）和所述无线通信模块（4）均通过数据线与所述无人机（16）进行连接，所述无线通信模块（4）通过所述数据线分别与所述第一电机（7）、所述第二电机（8）、所述无人机飞行控制模块（3）、所述脉冲接收模块（11）和所述GPS定位模块（2）进行连接，所述地面控制模块（13）单向连接所述第一电机（7），所述第一电机（7）单向连接所述云台控制模块（10），所述地面控制模块（13）单向连接所述第二电机（8），所述第二电机（8）单向连接所述脉冲发生模块（9），所述无人机飞行控制模块（3）的输入端分别与所述GPS定位模块（2）、所述机载运动传感器（1）和所述地面控制模块（13）的输出端连接，所述数据存储模块（5）通过所述数据线分别于与所述GPS定位模块（2）、所述高清摄像模块（6）和所述脉冲接收模块（11）连接。...
【技术特征摘要】
1.一种基于超声波技术和无人机的核电站混凝土建筑物缺陷检测系统，包括机载运动传感器（1）、GPS定位模块（2）、无人机飞行控制模块（3）、无线通信模块（4）、数据存储模块（5）、高清摄像模块（6）、第一电机（7）、第二电机（8）、脉冲发生模块（9）、云台控制模块（10）、脉冲接收模块（11）、云台（12）、地面控制模块（13）、地面处理模块（14）、地面显示模块（15）和无人机（16），其特征在于：所述无人机（16）的底部通过机械连接固定有所述云台（12），所述云台控制模块（10）、所述脉冲发生模块（9）、所述脉冲接收模块（11）、所述第一电机（7）、所述第二电机（8）、所述高清摄像模块（6）和所述数据存储模块（5）均安装在所述云台（12）的内部，所述GPS定位模块（2）、所述机载运动传感器（1）、所述无人机飞行控制模块（3）和所述无线通信模块（4）均通过数据线与所述无人机（16）进行连接，所述无线通信模块（4）通过所述数据线分别与所述第一电机（7）、所述第二电机（8）、所述无人机飞行控制模块（3）、所述脉冲接收模块（11）和所述GPS定位模块（2）进行连接，所述地面控制模块（13）单向连接所述第一电机（7），所述第一电机（7）单向连接所述云台控制模块（10），所述地面控制模块（13）单向连接所述第二电机（8），所述第二电机（8...
【专利技术属性】
技术研发人员：张全伍，施卫星，
申请(专利权)人：上海知鲤振动科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31
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