[发明专利]一种基于振动的核电站结构损伤智能预警系统

说明书

本发明公开了一种基于振动的核电站结构损伤智能预警系统，包括环境采集组件、通讯组件、巡检机器人以及中央处理系统；通讯组件连接所述环境采集组件，环境采集组件分布于建筑物结构上，用于周期性采集目标位置的振动数据；通讯组件连接中央处理系统，用于系统的数据通讯互传；所述巡视机器人用于巡视指定位置的结构健康情况，作出数据收集和分析，并上传到所述中央处理系统；中央处理系统用于对收集的数据进行处理计算，对巡检机器人进行智能控制，以及进行仿真实验和模型预测，并对危险情况作出预警。本发明使用足够的传感器覆盖待检测区域作为长期的自动化检测手段，提供了具备智能化、自动化的检测手段和预警效果。

技术领域

本发明属于结构检测技术领域，具体涉及一种基于振动的核电站结构损伤智能预警系统。

背景技术

随着世界能源需求的高速增长，能源利用率以及生产率都成为世界各国全力在研究和发展的焦点，其中对于环保、高效的能源开发和利用技术尤其重要。核能作为一种高效能源，正在替代传统的化石能源成为人类社会其中一种最重要的能源使用。核电技术在过去几十年的发展有了长足进步，核电站的设计建造也经历了四代的发展，在经历了若干次严重的核安全事故后，人们对于核电站的安全保护设计也越来越重视。目前对于核电站的核心工作区域，例如反应堆、蒸汽炉等设备的保护、检测、防护、监控等的安全设施已然十分严密且谨慎；但对于核电站建筑结构本身的关注还是集中在设计以及运行之初，在运行一段时间后建筑安全关注度会逐渐被忽视。进一步的，对于建筑结构的定期检测目前还是大量使用人工操作，使用的检测手法一般为目视或者基本的仪器检测，未能做到长期不间断的、智能化的检测，或者不能做出风险预测。

目前已有若干的技术方案开始关注建筑结构的损伤检查与安全预警。如CN111881949A，US5195046A，US6192758-B1都提出了一些对于结构检查或者分析的方法，在使用传感器之余，配合计算机能提供对于当前状态的报告，但是做不到对于结构的动态监控和预测，也达不到智能预警的效果。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于振动的核电站结构损伤智能预警系统，使用足够的传感器覆盖待检测区域作为长期的自动化检测手段，加入了三维模型的定量化仿真计算，再配合机器人作为巡检手段，提供了具备智能化、自动化的检测手段和预警效果。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于振动的核电站结构损伤智能预警系统，包括环境采集组件102、通讯组件、巡检机器人104以及中央处理系统103；通讯组件连接所述环境采集组件102，所述环境采集组件102分布于建筑物结构上，用于周期性采集目标位置的振动数据；通讯组件连接中央处理系统103，用于系统的数据通讯互传；所述巡视机器人104用于巡视指定位置的结构健康情况，作出数据收集和分析，并上传到所述中央处理系统103；所述中央处理系统103用于对收集的数据进行处理计算，对所述的巡检机器人104进行智能控制，以及进行仿真实验和模型预测，并对危险情况作出预警。

所述环境采集组件102采用预埋置方式，在建筑建造时，预置于建筑结构内部；所述环境采集组件102或采用二次安装方式，在建筑完成后根据实际需要，采用钻孔内嵌方式安装，或者安装于建筑结构的外部预定位置。

所述通讯组件基于有线通信、近距无线通信、短距无线通信以及长距离无线通信等各种通信技术的其中一种或多种进行通讯；所述通讯模块可使用单终端模式，或是多节点网关模式进行通讯。

所述巡检机器人104包括探伤系统，用于探测建筑结构的结构健康状况；所述巡检机器人104包括三维空间扫描装置，用于对三维空间进行空间扫描，并生成三维模形；所述巡检机器人104包括移动装置，用于使机器人根据预设路线进行空间中的移动；所述巡检机器人104包括中央主控；所述中央主控连接并控制中央处理系统103，用于接收由总系统发送的指令；所述中央主控连接探伤系统、所述三维空间扫描装置以及移动装置，用于对机器人的行为进行控制。