CN206378463U - 一种基于无人机的高空钢架探伤检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于无人机的高空钢架探伤检测系统，包括探伤传感器、地面探伤数据分析器，探伤传感器采集钢架探伤数据，地面探伤数据分析器对所述钢架探伤数据进行分析和处理，从而判断钢架损伤位置和大小。所述检测系统还包括无人机系统，设置在无人机系统上的摄像头、控制器、信号变送器，与无人机系统通讯的地面无人机操控平台，所述摄像头、探伤传感器与控制器的输入端连接，所述控制器通过信号变送器分别与地面探伤数据分析器、地面无人机操控平台通讯连接。无需人工进行高处作业即可对钢构件进行无损探伤，特别是表面光滑，不便于进行攀登的地方。极大地提高高空钢架探伤检测工作效率、安全性、灵活性、便利性，大大减少人工成本。

Description

一种基于无人机的高空钢架探伤检测系统

技术领域

本实用新型属于高空钢架缺陷、疲劳损伤的检测技术，具体涉及一种基于无人机的高空钢架探伤检测系统。

背景技术

改革开放以来，我国国民经济迅速发展。工业与基础设施建设得到快速的发展。工业领域，大型化工反应釜、大型风力发电机组、大型海上钻井平台等钢结构设备越来越多。基础设施建设领域，大型悬索桥梁、钢结构桥梁、钢结构大厦等建筑建设迅猛。然而，这些大型设备和建筑的投入使用，给日后维护带来困难。特别是已发生疲劳损伤的部位，需要定期进行探伤检测，对发现已经出现疲劳损伤的部件及时进行更换和修复。

钢结构常规无损检测方法有：超声检测Ultrasonic Testing(缩写UT)，射线检测Radiographic Testing(缩写RT)，磁粉检测Magnetic particle Testing(缩写MT)，渗透检测Penetrant Testing(缩写PT)，而目前超声波探伤技术得到广泛应用。超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别有反射波反射回来，在萤光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。

超声波在介质中传播时，在不同质界面上具有不同反射的特性，如遇到缺陷，缺陷的尺寸大于或等于超声波波长时，则超声波在缺陷上被反射回来，探伤仪可将反射波显示出来；如缺陷的尺寸小于波长时，声波将绕过射线而不能反射；再者，声波的方向性好，频率越高，方向性越好，以很窄的波束向介质中辐射，易于确定缺陷的位置；另外，超声波的传播能量大，如频率为1MHZ的超声波所传播的能量，相当于振幅相同而频率为1000HZ(赫兹)的声波的100万倍。

随着无人机技术的迅速发展，无人机在各个领域的应用迅速拓展。在农业领域，无人机可以喷洒农药、施肥和播种，以及观察作物生产情况和收成等等，对于牲畜场，无人机还可以用来监控动物和快速收集有用的动物健康和种群数据；亚马逊公司正在开发无人机在快递领域的应用；Facebook的总裁扎克伯格提出的计划是使用AQUILA无人机给发展中国家带来互联网接入服务。本专利申请旨在提供一种利用无人机技术、超声波技术等为高空钢架探伤的技术。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于无人机的高空钢架探伤检测系统，克服现有高空钢架探伤依靠人工攀爬进行检测，操作不便、检测效率低、存在安全隐患等问题。

本实用新型提供的一种基于无人机的高空钢架探伤检测系统，包括探伤传感器、地面探伤数据分析器，探伤传感器采集钢架探伤数据，地面探伤数据分析器对所述钢架探伤数据进行分析和处理，从而判断钢架损伤位置和大小。在现有技术的基础上，本实用新型还作出进一步改进：所述检测系统还包括无人机系统，设置在无人机系统上的摄像头、控制器、信号变送器，与无人机系统通讯的地面无人机操控平台，所述摄像头、探伤传感器与控制器的输入端连接，所述控制器通过信号变送器分别与地面探伤数据分析器、地面无人机操控平台通讯连接。

优选的，所述探伤传感器采用超声波探伤传感器。

优选的，所述无人机系统采用带有悬停功能的旋翼无人机或者是无人飞艇。

进一步的，还包括电磁固定器，所述电磁固定器与控制器连接。

本实用新型的有益效果：

针对目前高空钢架探伤操作的不便，本专利结合无人机技术和超声波探伤技术，提出了一种基于无人机的高空钢架探伤检测技术，用无人机系统携带超声探伤传感器和变送器，将探测数据发送到地面探伤数据分析器，从而实现高空钢架的探伤检测，摆脱了传统检测手段需要人工攀爬才能检测的弊端，提高检测效率，节约人力，安全性更高。

附图说明

图1是本实用新型探伤检测系统的原理框图，

图2是本实用新型探伤检测系统的安装示意图，

图3是本实用新型探伤检测系统实际工作示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，不能理解为对本实用新型具体保护范围的限定。

实施例一

参照图1-图3，所述一种基于无人机的高空钢架探伤检测系统，包括无人机系统，本实施例采用带有悬停功能的旋翼无人机，控制无人机飞行动作的地面无人机操控平台，还包括设置在无人机机体下方的探伤传感器、摄像头、信号变送器、电磁固定器、控制器，所述探伤传感器、摄像头、信号变送器、电磁固定器、控制器的安装以保证探伤工作有正常操作空间的同时，也要保证无人机系统的安全并且不干涉无人机系统正常工作为准。本实施例的探伤传感器采用超声波探伤传感器，所述超声波探伤传感器、摄像头分别与控制器的输入端连接，所述信号变送器、电磁固定器分别与控制器的输出端连接，所述信号变送器与地面探伤数据分析器和地面无人机操控平台通讯连接。

工作原理：摄像头作为视频采集设备，用于在高空探伤操作中实时回传探伤过程采集的工作画面，摄像头将视频信号发送给控制器，通过控制器编码后，由信号变送器发送给地面无人机操控平台，地面操作人员根据实时回传的工作画面来操控无人机到选定的探伤检测部位，将超声波探伤传感器对准需要探伤的部位，操作人员发送的电磁固定器控制信号，首先由地面无人机操控平台发送给信号变送器，由信号变送器发送给控制器，由控制器发出动作命令，控制电磁固定器动作，超声波探伤传感器的探头紧密固定在需要探伤的部位，然后启动超声波探伤传感器采集钢架探伤数据并将采集的探伤数据首先发送给控制器，通过控制器编码后，由信号变送器转换为无线信号发送给地面探伤数据分析器。地面探伤数据分析器将探伤数据以脉冲波的形式显示在显示器上，操作人员即可根据脉冲波形来判断钢架的内部情况，以此得出钢架的“伤情”。

Claims (4)

1.一种基于无人机的高空钢架探伤检测系统，包括探伤传感器、地面探伤数据分析器，探伤传感器采集钢架探伤数据，地面探伤数据分析器对所述钢架探伤数据进行分析和处理，从而判断钢架损伤位置和大小，其特征在于：还包括无人机系统，设置在无人机系统上的摄像头、控制器、信号变送器，与无人机系统通讯的地面无人机操控平台，所述摄像头、探伤传感器与控制器的输入端连接，所述控制器通过信号变送器分别与地面探伤数据分析器、地面无人机操控平台通讯连接。

2.根据权利要求1所述的基于无人机的高空钢架探伤检测系统，其特征在于：所述探伤传感器采用超声波探伤传感器。

3.根据权利要求1所述的基于无人机的高空钢架探伤检测系统，其特征在于：所述无人机系统采用带有悬停功能的旋翼无人机或者是无人飞艇。

4.根据权利要求1所述的基于无人机的高空钢架探伤检测系统，其特征在于：还包括电磁固定器，所述电磁固定器与控制器连接。