[实用新型]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

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业核电技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本实用新型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，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：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。