[發(fā)明專利]一種基于無人機(jī)檢測大壩背面混凝土表面滲流系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810613109.0
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN108982316B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱昌平;張?jiān)麓?/a>;童星星;章冉;李承德;江啟明;許勁峰;汪洋;方榮華;胡鳳城;孫夢秋
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)文天學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?34111
• 代理人: 魯延生

本發(fā)明公開了一種基于無人機(jī)檢測大壩背面混凝土表面滲流系統(tǒng)及方法，包括用于檢測大壩滲流情況的無人機(jī)模塊和用于對無人機(jī)模塊采集到的信息進(jìn)行分析的計(jì)算機(jī)模塊；所述無人機(jī)模塊包括圖像采集模塊、第一處理器模塊、微波感應(yīng)模塊、激光感應(yīng)模塊、飛行動(dòng)力模塊和無線收發(fā)模塊A；所述計(jì)算機(jī)模塊包括第二處理器模塊、圖像處理模塊、定位模塊和流速測定模塊。本發(fā)明通過在無人機(jī)模塊內(nèi)部搭載圖像采集模塊、第一處理器模塊、微波感應(yīng)模塊、激光感應(yīng)模塊、飛行動(dòng)力模塊等各個(gè)模塊，用于對大壩滲流參數(shù)的測量，來判斷大壩表面滲流情況，從而高效，快速，低成本的進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，避免了氣候，環(huán)境等危險(xiǎn)因素的干擾。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水利工程技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于無人機(jī)檢測大壩背面混凝土表面滲流系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

澤雅水庫位于溫州西部，鷗江支流戍浦江流域主流藤橋江中游的鷗海區(qū)澤雅鎮(zhèn)境內(nèi)，是溫州市重點(diǎn)工程及中期供水規(guī)劃的主要水源。整個(gè)工程由大壩、溢洪道、供水隧洞等組成。大壩壩體為混凝土面板堆石壩，壩頂高程113.8m，壩高78.8m，壩頂長308m，壩底寬200m；由于原建筑物本體存在有質(zhì)量問題，溢洪道兩側(cè)擋墻及閘墩、堰頂、挑流鼻坎，均不同程度的出現(xiàn)滲流的情況，為確保水庫大壩和溢洪道安全運(yùn)行，需要進(jìn)行處理。

大壩在長期服役過程中，其混凝土面板水下部分不可避免地會(huì)出現(xiàn)不同程度的滲流，尤其是服役初期，內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)力高速釋放，滲流產(chǎn)生速度更快，混凝土的收縮引起空隙，收縮的主要影響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，混凝土的收縮就越大?；炷恋闹饾u散熱和硬化過程引起的收縮，會(huì)產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力，如果產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過當(dāng)時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土中產(chǎn)生一定的滲流。滲流會(huì)降低壩體的穩(wěn)定性，導(dǎo)致基坑塌陷。

目前，國內(nèi)外的大壩水下表面滲流檢測技術(shù)主要有高密度電阻率法、面波勘探法、瞬變電磁法、聲速測量法等，這些方法存在著定位誤差大、效率低，在檢測裂紋有著一定的局限性，甚至內(nèi)部裂紋擴(kuò)展到表面且出現(xiàn)了明顯病癥時(shí)才被發(fā)現(xiàn)，實(shí)時(shí)性差、災(zāi)情系數(shù)高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于無人機(jī)檢測大壩背面混凝土表面滲流系統(tǒng)及方法，通過無人機(jī)內(nèi)部搭載的各個(gè)模塊對大壩滲流情況進(jìn)行分析和處理，來判斷線路運(yùn)行情況，提高巡視效率，且無人機(jī)受氣候、環(huán)境的影響小，巡檢無死角、無盲區(qū)，無人機(jī)巡線適于執(zhí)行特殊時(shí)期危險(xiǎn)性高的任務(wù)，降低了事故幾率和人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于無人機(jī)檢測大壩背面混凝土表面滲流系統(tǒng)，包括用于檢測大壩滲流情況的無人機(jī)模塊和用于對無人機(jī)模塊采集到的信息進(jìn)行分析的計(jì)算機(jī)模塊；所述無人機(jī)模塊設(shè)置在無人機(jī)上；無人機(jī)上還設(shè)置了高清攝像頭、微波探頭和激光發(fā)射器；

所述無人機(jī)模塊內(nèi)部設(shè)置了圖像采集模塊、第一處理器模塊、微波感應(yīng)模塊、激光感應(yīng)模塊、飛行動(dòng)力模塊和無線收發(fā)模塊A；所述高清攝像頭與無人機(jī)模塊內(nèi)部的圖像采集模塊的輸入端相連；所述圖像采集模塊的輸出端與第一處理器模塊相連；所述微波探頭的輸出端與設(shè)置在無人機(jī)模塊內(nèi)部的微波感應(yīng)模塊的輸入端相連；所述微波感應(yīng)模塊的輸出端與第一處理器模塊相連；所述激光發(fā)射器的輸出端與設(shè)置在無人機(jī)模塊內(nèi)部的激光感應(yīng)模塊的輸入端相連；所述激光感應(yīng)模塊的輸出端與第一處理器模塊相連；所述第一處理器模塊的輸出端與飛行動(dòng)力模塊的輸入端相連；所述飛行動(dòng)力模塊與無人機(jī)模塊上的動(dòng)力系統(tǒng)連接，動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)置在無人機(jī)上；所述無人機(jī)模塊的內(nèi)部還設(shè)置有無線收發(fā)模塊A，無人機(jī)模塊通過無線收發(fā)模塊A與計(jì)算機(jī)模塊內(nèi)部的無線收發(fā)模塊B連接；

所述計(jì)算機(jī)模塊內(nèi)還設(shè)置有第二處理器模塊、圖像處理模塊、定位模塊和流速測定模塊；所述第二處理器模塊的輸出端與圖像處理模塊的輸入端相連，第二處理器模塊的輸出端與定位模塊的輸入端相連，第二處理器模塊的輸出端與流速測定模塊的輸入端相連；所述第二處理器模塊的輸入端與無線收發(fā)模塊B的輸入端連接，無線收發(fā)模塊B與無線收發(fā)模塊A連接。