[发明专利]一种基于无人机检测大坝背面混凝土表面渗流系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机检测大坝背面混凝土表面渗流系统及方法，包括用于检测大坝渗流情况的无人机模块和用于对无人机模块采集到的信息进行分析的计算机模块；所述无人机模块包括图像采集模块、第一处理器模块、微波感应模块、激光感应模块、飞行动力模块和无线收发模块A；所述计算机模块包括第二处理器模块、图像处理模块、定位模块和流速测定模块。本发明通过在无人机模块内部搭载图像采集模块、第一处理器模块、微波感应模块、激光感应模块、飞行动力模块等各个模块，用于对大坝渗流参数的测量，来判断大坝表面渗流情况，从而高效，快速，低成本的进行实时检测，避免了气候，环境等危险因素的干扰。

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体为一种基于无人机检测大坝背面混凝土表面渗流系统及方法。

背景技术

泽雅水库位于温州西部，鸥江支流戍浦江流域主流藤桥江中游的鸥海区泽雅镇境内，是温州市重点工程及中期供水规划的主要水源。整个工程由大坝、溢洪道、供水隧洞等组成。大坝坝体为混凝土面板堆石坝，坝顶高程113.8m，坝高78.8m，坝顶长308m，坝底宽200m；由于原建筑物本体存在有质量问题，溢洪道两侧挡墙及闸墩、堰顶、挑流鼻坎，均不同程度的出现渗流的情况，为确保水库大坝和溢洪道安全运行，需要进行处理。

大坝在长期服役过程中，其混凝土面板水下部分不可避免地会出现不同程度的渗流，尤其是服役初期，内部结构应力高速释放，渗流产生速度更快，混凝土的收缩引起空隙，收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量，混凝土中的用水量和水泥用量越高，混凝土的收缩就越大。混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩，会产生很大的收缩应力，如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生一定的渗流。渗流会降低坝体的稳定性，导致基坑塌陷。

目前，国内外的大坝水下表面渗流检测技术主要有高密度电阻率法、面波勘探法、瞬变电磁法、声速测量法等，这些方法存在着定位误差大、效率低，在检测裂纹有着一定的局限性，甚至内部裂纹扩展到表面且出现了明显病症时才被发现，实时性差、灾情系数高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于无人机检测大坝背面混凝土表面渗流系统及方法，通过无人机内部搭载的各个模块对大坝渗流情况进行分析和处理，来判断线路运行情况，提高巡视效率，且无人机受气候、环境的影响小，巡检无死角、无盲区，无人机巡线适于执行特殊时期危险性高的任务，降低了事故几率和人员伤亡风险，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于无人机检测大坝背面混凝土表面渗流系统，包括用于检测大坝渗流情况的无人机模块和用于对无人机模块采集到的信息进行分析的计算机模块；所述无人机模块设置在无人机上；无人机上还设置了高清摄像头、微波探头和激光发射器；

所述无人机模块内部设置了图像采集模块、第一处理器模块、微波感应模块、激光感应模块、飞行动力模块和无线收发模块A；所述高清摄像头与无人机模块内部的图像采集模块的输入端相连；所述图像采集模块的输出端与第一处理器模块相连；所述微波探头的输出端与设置在无人机模块内部的微波感应模块的输入端相连；所述微波感应模块的输出端与第一处理器模块相连；所述激光发射器的输出端与设置在无人机模块内部的激光感应模块的输入端相连；所述激光感应模块的输出端与第一处理器模块相连；所述第一处理器模块的输出端与飞行动力模块的输入端相连；所述飞行动力模块与无人机模块上的动力系统连接，动力系统设置在无人机上；所述无人机模块的内部还设置有无线收发模块A，无人机模块通过无线收发模块A与计算机模块内部的无线收发模块B连接；

所述计算机模块内还设置有第二处理器模块、图像处理模块、定位模块和流速测定模块；所述第二处理器模块的输出端与图像处理模块的输入端相连，第二处理器模块的输出端与定位模块的输入端相连，第二处理器模块的输出端与流速测定模块的输入端相连；所述第二处理器模块的输入端与无线收发模块B的输入端连接，无线收发模块B与无线收发模块A连接。