地下电缆的探地雷达图像特征与识别技术

　　摘要：近年来，随着智能电网的发展，电力电缆在各类配电网中的应用比例大幅增加，电缆输电已成为配电网中的主要电能传输途径。由于电力电缆常年埋设于地下，在电网发展过程中对地下电缆网络的改造较大，相关资料出现部分遗失或未及时更新，导致在出现电缆故障及日常检修时无法实现对电缆的精确识别与定位。本文以，探地霄达法为基础，分析了地下带电电缆在其周围齒间辐射的电磁场的特性，研究了在外界电磁波辐射下地下不同属性介质对电磁波的反射特点，以期实现对地下电缆的精确探测与准确识别，对维护电缆的安全运行具有实际意义。

　　关键词：地下电缆;探地雷达;图像特征;识别技术;分析

　　1探地雷达检测原理

　　探地方法雷达探测是一种利用宽带高频无线电磁波发射信号实地探测常用方法。它主要属于一种运用电磁波的感应信号对地底层传输时的电磁波的路径变化来进行检测的技术，同时可以说是根据电磁雷达探测信号在地下介质中运动传输的微波路径运动变化对地下运动介质物体进行运动探测[1]。

　　电力论文范例：电力电缆的故障检测技术分析

　　雷达探测工作方法原理及其应用探测工作方法概述如下：探地雷达根据利用电磁波发射感应信号在地下快速传输的运动力学原理进行运行的。发射器的天线将高频的无线电磁波以高频宽带短波和脉冲波的形式直接送入地下，当地下固体介质间仍然存在强的电性阻抗差异时，这样的电性阻抗差异将自动变成了电性阻抗强的平面，电磁波发射感应信息这种电性组阻抗强平面的时候就可能会自动出现很强的无线杂波信号，同时接收器的天线把反射信号送入至备用的专用电脑且依据系统设置计算数据进行分析存储，再根据这种专用电脑软件对无无线雷达感应信号接受器受到的无线反射杂波信号数据来分析，摒除一些原本没用的无线杂波信号及其干扰信号，最后利用对探测的目标真实的反射信号进行处理能够起到对地面下方介质的直接探测的作用。

　　2常用图像判别法

　　2.1直接解释

　　直接解释法就是指对雷达的探测原始材料进行如放大滤波之类的预处理，随后根据资料的基本特征例如相位和反射强度等内容，结合钻探的资料进行佐证，进而进行定量定性解释。这一方式实际应用的过程中，获取的资料相对更加形象直观，因而可以有效的分析地质环境单一或者介质层面十分明显的地质异常体。但是这一技术实际应用的过程中，如果是在复杂的地质环境下，就很容易出现资料特征复杂的问题，进而导致资料存在多解性。与此同时，这一方式的应用对于相关工作人员的经验水平以及资料的精确性有着很高的要求和依赖性，复杂的条件下进行探测的话，不同的人经常会得出不同的结论，这样的主观性也限制了解释结果的准确性。

　　2.2间接解释

　　间接解释方法相对直接解释方法来说，是使用数学物理的方法，深入的分析雷达探测资料的结构和资料，进而找出能够充分体验出差异的参数和特征，进而在目标识别中作为有力的依据。资料解释的过程中，抑郁是能够充分的反映出目标属性的相关参数内容，这一解释方法可以有效的解决直接解释方法应用时的多解性和主观性问题，针对环境复杂条件下的判别和勘测有着直观的应用效果。但是这也仅仅停留在理论层面，实际应用的过程中周圍的环境有着多边性，因而也需要根据条件的不同找出更加合适的分析方式。综合来看，地下的探测目标有着十分复杂的特性，实际进行解释的过程中局限性十分显著，主流解释都存在了特定的条件。而要有效的提高资料解决的可靠性，还是需要结合钻探工作和物探工作，综合进行解释，进而尽量降低探测资料解释的不确定性。

　　3地下管道探测中探地雷达技术的应用对策

　　3.1完善技术方案及技术准备

　　从客观的角度来看，地下管道探测中探地雷达技术的应用，能够对固有探测工作的不足，开展妥善的弥补，在相关工作的安排上，基本不会出现新的挑战，很多工作的前进，都能够由此来创造出较高的价值，未来的发展空间是比较大的。日后，应继续在地下管道探测中探地雷达技术方面，进行体系上的不断完善，从而在系列问题的处置过程中，按照正确的理念和标准来完善。第一，地下管道探测中探地雷达技术的应用，需要对不同的内容，开展合理化的安排。例如，技术设备的选购，以及技术团队的组建，包括技术方案的设定，都要对客观上的限制性条件，开展深入的把握，这样才能在各项不足的解决上，不断的取得更好的成绩。第二，地下管道探测中探地雷达技术的实施，还要在特殊问题的处置上，选用正确的理念和标准来完成，尤其是对技术的创新力度，应做出大幅度的提升，推动地方的工作水平进步。

　　3.2加强探测质量的把控

　　就地下管道探测中探地雷达技术本身而言，其在实施的层面上，必须对具体工作开展差异性的对待，不能总是按照固定的思路和方法来完成，这样不仅无法取得预期效果，还会在很多工作的实施过程中，造成非常严峻的缺失和疏漏。探测质量的巩固，直接关系到未来的综合发展，而且在系列不足的弥补上，将会产生非常大的影响。以实际工程为例，在东莞市水生态建设五期石排镇管线排查项目中，为了能够更准确的计算该给排水混凝土管的管顶埋深，我们通过附近一条排水混凝土管上进行相应的测定，经过相应的计算可得其波速，通过波速我们就可以推算出其排水管的直径，同时，再进一步通过图像分法来进行分辨，结合以上两种方法，我们就可以知道，在给排水管线探测中，可以利用介质在传播过程中，衰减系数α和传播距离之间作为幂进行衰减，电场强度分量的振幅值来进行推算，再综合图像分法得出结果。通过在探测质量上科学的提升，能够对技术的综合效用良好的提升，在未来的发展上，可以做出更加卓越的贡献。

　　3.3加强技术管理

　　现阶段的地下管道探测中探地雷达技术应用，能够按照正确的操作方法和规范标准来完成，各方面的工作实施，并没有造成严重的不足，整体上拥有的发展空間是比较大的。未来，应在加强管理的力度上提升技术的开发，这样可以在诸多环节的处置上，取得更好的效果。在技术管理的落实，可尝试从以下几个方面来出：第一，地下管道探测中探地雷达技术的执行，一定要在各项特殊情况的处置上，选用正确的方式来应对。例如，某些地方表现出老城区的特点，地下管道的复杂程度较高，积累的杂物较多，而且容易发生物理反应、化学反应。此时，在地下管道探测中探地雷达技术的实施层面上，必须针对各类干扰条件良好的清除，从而减少对结果造成的负面影响。第二，技术的管理工作开展，必须进行良好的革新，结合国际上的趋势和国内的工作需求，对技术的可靠性、可行性做出更好的提升，由此来获得更好的发展成就。

　　4结语

　　1)在地下电缆埋深固定时，带电电缆向周围空间中辐射的磁场强度随着与电缆距离的增加而逐渐减小，且在同一高度平面内，磁场强度随着偏移中心距离的增加而呈衰减趋势。2)在探地雷达高频电磁波辐射下，由于高频电磁波与电缆产生的工频磁场的相互作用，导致电缆的反射波信号与高频磁场相互叠加震荡而形成了一种极为特殊的反射波形，该反射波形与金属和非金属的反射波形间区别明显、辨识度高。3)将电缆在探地雷达高频电磁波辐射下的特殊波形作为对地下带电电缆探测与识别的判据具有可靠的理论依据与现实意义，利用该判据能够达到快速、有效探测与识别地下电缆的目的，具有较高的准确性与直观性。但目前利用该依据只能实现识别电缆与其他金属与非金属介质，无法判断出电缆的数量及电压等级，需要作进一步研究。

　　参考文献

　　[1]胡艳杰,余湘娟,高磊,韩学武,邢欢欢.探地雷达在道路结构层厚度检测中的应用[J].河北工程大学学报(自然科学版),2017,34(04):37-41+56.

　　[2]张小博,白大为,高保屯,何梅兴,仇根根.一种低频探地雷达天线屏蔽装置实验研究[J].物探与化探,2017,41(06):1255-1261.

　　[3]李奇,吴霞,温世儒,刘芳.探地雷达在村镇规划地质调查中的应用研究[J].山西建筑,2017,43(34):46-47.

　　[4]韩健.浅析探地雷达在隧道超前地质预报检测中的应用[J].山西建筑,2017,43(33):169-170.

　　作者：肖峰