随着我国锚杆支护理论和设计方法的不断完善,新的支护材料和支护器材不断研制成功并投入使用,在基础设施建设如边坡、堤坝等方面发挥着重要作用,应用也越来越广泛。但在锚杆使用过程中,由于实际工程难免受到各种复杂环境的影响,对工程的质量把控比较困难,从而可能导致工程质量问题的发生。在大量使用锚杆的情况下,锚杆锚固的施工是否起到了加固作用不仅影响着设施工程的整体质量,也影响着人民的生命和财产安全,因此对于锚杆锚固的施工质量检测不可忽视。当前的无损检测方法主要是采用应力波法和超声波法,都是通过对所采集的回波进行数字信号的分析和处理等方式,对锚杆锚固施工工程进行综合考量。其中应力波法在使用时需要操作人员手动使用敲击锤作为激励,存在一定的人为误差且探测深度有限。相比应力波法的无损检测,超声波法无需使用敲击锤激励,操作更为便捷。本文使用超声波无损检测技术和神经网络技术设计一款高精度、高可靠性、操作便捷的锚杆质量无损检测系统,不仅能够检测目标锚杆的长度,还能够检测锚杆与锚固介质的黏结程度（通常称之为灌浆密实度或砂浆饱和度）以及金属锚杆杆体的裂纹缺陷类型,并且能够进行相应缺陷的特征数据提取。论文的主要工作为以下方面:（1）深入研究基于超声波法的锚杆质量无损检测理论基础,结合实际锚杆支护工程质量检测相关知识,提出了一种适合用于锚杆质量分析的无损检测系统设计方案,涵盖下位机硬件回波采集设备设计和上位机软件服务器两部分。（2）根据所提的系统设计方案,结合数字电路技术、模拟电路技术、嵌入式技术以及无线通信技术相关知识,完成了硬件回波采集设备的设计。并对每个电路功能进行详细介绍。同时也对每个模块的驱动程序进行编写,设计了配套的图形化上位机软件,并对控制和运行过程进行详细的分析。（3）提出了一种基于神经网络的锚杆灌浆密实度分类方法和锚杆裂纹缺陷分类方法,以及相应缺陷类型的特征提取方法。（4）制作了锚杆试验模型,并通过实验测试对试验模型和所提方法进行验证,结果证明了所设计的系统能够对锚杆进行灌浆密实度分类和裂纹缺陷分类,且对锚杆缺陷特征数据的提取误差低于2%,具有较高的锚杆缺陷分类准确度和缺陷特征提取精度,提高了锚杆质量检测的可靠性和准确性,可为锚杆无损质量检测提供初步有用的参考信息。