探地雷達(dá)測(cè)量機(jī)制下的接地網(wǎng)無(wú)開(kāi)挖檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、高壓輸電線路及變電站的接地網(wǎng)設(shè)計(jì)、規(guī)范安裝和維護(hù)檢測(cè)是確保線路及系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，電力系統(tǒng)對(duì)接地裝置的性能要求也越來(lái)越嚴(yán)格。但由于接地網(wǎng)是獨(dú)立埋設(shè)于地下的隱蔽裝置，在接地網(wǎng)施工中出現(xiàn)的設(shè)計(jì)缺陷，以及運(yùn)行環(huán)境惡劣造成的接地導(dǎo)體性能變差現(xiàn)象會(huì)形成安全隱患。因此，準(zhǔn)確檢測(cè)輸電線路及變電站接地網(wǎng)的實(shí)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(duì)于接地網(wǎng)的測(cè)量手段比較原始，傳統(tǒng)測(cè)量方法為開(kāi)挖測(cè)量或間接測(cè)量，具有一定的盲目性，并且工

2、作量大、速度慢、測(cè)量精度不足，而探地雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)利用超寬帶雷達(dá)信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)地下目標(biāo)的探測(cè)，通過(guò)采集處理接地網(wǎng)的位置、形狀、材質(zhì)、物理結(jié)構(gòu)等細(xì)節(jié)信息，實(shí)現(xiàn)了電力接地網(wǎng)的無(wú)開(kāi)挖狀態(tài)下的快速、無(wú)損、連續(xù)檢測(cè)的高精度檢測(cè)。
　　本文依托“用于電力接地網(wǎng)腐蝕診斷的超寬帶隨機(jī)噪聲雷達(dá)極化成像方法研究”的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，基于數(shù)字圖像處理技術(shù)，提出了適應(yīng)電力接地網(wǎng)工程現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)需求的雷達(dá)圖像處理的完整處理流程，具體研究了雷達(dá)波探測(cè)和采集圖像

3、的預(yù)處理方法，目標(biāo)回波雙曲線的提取過(guò)程以及目標(biāo)的深度和波速的估算算法，并基于工程實(shí)踐驗(yàn)證與優(yōu)化了模型參數(shù)。首先，通過(guò)分析探地雷達(dá)的成像原理設(shè)計(jì)出接地網(wǎng)在探地雷達(dá)B-SCAN數(shù)據(jù)中成像部分，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合GprMax探地雷達(dá)正演模擬軟件分別對(duì)變電站接地網(wǎng)和輸電線路鐵塔接地體進(jìn)行建模，為后文的電磁波波速估計(jì)提供參數(shù)依據(jù);其次，結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù)，在針對(duì)探地雷達(dá)B-SCAN圖像的目標(biāo)檢測(cè)領(lǐng)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(cè)特點(diǎn)的，結(jié)合閾值分割、邊緣檢測(cè)的雷達(dá)圖像預(yù)處理流程，提出了一種適合機(jī)器自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的圖像對(duì)稱點(diǎn)搜尋方法，并通過(guò)與現(xiàn)有手段的對(duì)比以及輸電線路接地體的實(shí)例驗(yàn)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(chǎng)快速在線檢測(cè)的實(shí)際需求的波速估算方法，通過(guò)對(duì)比現(xiàn)有的波速計(jì)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(diǎn)代替原數(shù)據(jù)點(diǎn)，并利用權(quán)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(shí)現(xiàn)波速估算的方法。最后，通過(guò)工程實(shí)