探地雷達測量機制下的接地網(wǎng)無開挖檢測技術研究.pdf

1、高壓輸電線路及變電站的接地網(wǎng)設計、規(guī)范安裝和維護檢測是確保線路及系統(tǒng)安全運行的基礎，電力系統(tǒng)對接地裝置的性能要求也越來越嚴格。但由于接地網(wǎng)是獨立埋設于地下的隱蔽裝置，在接地網(wǎng)施工中出現(xiàn)的設計缺陷，以及運行環(huán)境惡劣造成的接地導體性能變差現(xiàn)象會形成安全隱患。因此，準確檢測輸電線路及變電站接地網(wǎng)的實際物理狀態(tài)，確保接地網(wǎng)的完整性與合規(guī)性具有重要意義。目前，對于接地網(wǎng)的測量手段比較原始，傳統(tǒng)測量方法為開挖測量或間接測量，具有一定的盲目性，并且工

2、作量大、速度慢、測量精度不足，而探地雷達檢測系統(tǒng)利用超寬帶雷達信號實現(xiàn)對地下目標的探測，通過采集處理接地網(wǎng)的位置、形狀、材質、物理結構等細節(jié)信息，實現(xiàn)了電力接地網(wǎng)的無開挖狀態(tài)下的快速、無損、連續(xù)檢測的高精度檢測。
　　本文依托“用于電力接地網(wǎng)腐蝕診斷的超寬帶隨機噪聲雷達極化成像方法研究”的國家自然科學基金項目，基于數(shù)字圖像處理技術，提出了適應電力接地網(wǎng)工程現(xiàn)場在線檢測需求的雷達圖像處理的完整處理流程，具體研究了雷達波探測和采集圖像

3、的預處理方法，目標回波雙曲線的提取過程以及目標的深度和波速的估算算法，并基于工程實踐驗證與優(yōu)化了模型參數(shù)。首先，通過分析探地雷達的成像原理設計出接地網(wǎng)在探地雷達B-SCAN數(shù)據(jù)中成像部分，在此基礎上，結合GprMax探地雷達正演模擬軟件分別對變電站接地網(wǎng)和輸電線路鐵塔接地體進行建模，為后文的電磁波波速估計提供參數(shù)依據(jù);其次，結合數(shù)字圖像處理技術，在針對探地雷達B-SCAN圖像的目標檢測領域提出了完整的處理流程，提出了一種符合電力接地網(wǎng)檢

4、測特點的，結合閾值分割、邊緣檢測的雷達圖像預處理流程，提出了一種適合機器自動實現(xiàn)的圖像對稱點搜尋方法，并通過與現(xiàn)有手段的對比以及輸電線路接地體的實例驗證，證明了上述方法具有很好的適用性;再者，提出了一種適合電力接地網(wǎng)工程現(xiàn)場快速在線檢測的實際需求的波速估算方法，通過對比現(xiàn)有的波速計算方法，提出了一元二次方程近似擬合曲線上的數(shù)據(jù)點代替原數(shù)據(jù)點，并利用權值曲線抵消速度失真較大的區(qū)域，提出了基于曲線近似擬合實現(xiàn)波速估算的方法。最后，通過工程實