[发明专利]一种基于3D探地雷达的地下电缆管线成像检测方法与装置

说明书

本发明提供一种基于3D探地雷达的地下电缆管线成像检测方法与装置，包括外壳、U型架和无载波脉冲探地雷达系统，所述无载波脉冲探地雷达系统包括上位机、信息采集板、接收电路和发射电路，所述信息采集板上集成安装有网口、FPGA核心控制、时基电路和ADC采样电路，该基于3D探地雷达的地下电缆管线成像检测方法与装置设计合理，采用无载波脉冲探地雷达系统，其无载波冲激体制可以比较容易地除去直达波和地面环境的干扰，并且发射功率低，所需电源功耗低。

技术领域

本发明属于电缆管线成像技术领域，特别涉及一种基于3D探地雷达的地下电缆管线成像检测方法与装置。

背景技术

随着科学技术的发展，人们生活越发离不开电力系统，地下电缆是电力系统中重要组成部分，承担着电力传输和电能分配的功能。地下电缆广泛应用于各种情况下的供电系统，例如城市的地下供电网络，工矿企业的大功率输电线路，过江、过海、交通拥挤路段和公园等不易架空线输电场所。相对于使用架空线进行电力传输，敷设地下电缆可充分利用城市地下空间进行电力分配，从而解决了电力网络占地面积过大的问题，同时也保证了市容整洁。由于地下电缆铺设在一定深度的土壤或电缆沟中，其工作环境单一，受雷电、暴风等恶劣天气影响少，可更稳定的进行送电。目前电网大量采用电力电缆输配电线路，但随着社会发展、电网改造、电缆搬迁和故障电缆修复，原有的地貌和地下电缆都有了很大变化，原有的图纸已不能正确反映电缆的敷设路径和埋深，尤其是近几年城市基础建设的加快，使外力破坏电缆的问题日益突出，极大地威胁电网安全，同时给地下电缆的管理和维护带来了很大的麻烦。主要表现在以下几点：一方面由于电缆网络大多直接与人们的生活相关，施工中经常遇到由于不清楚地下电缆走向和深度的具体信息，而出现将电缆挖断的情况，这样就给生产和生活造成了巨大损失和不便；另一方面，当前许多城市都在进行新城市规划、旧城市的改建，迫切需要了解地下电缆网络的分布。如何快速、准确、经济的找到地下电缆埋藏的位置，成为施工和维修的关键一步。若能够使用恰当的仪器对电缆路径进行检测，既可以省去大量的人力、物力，又可以减少因施工不当而造成的损失。因此，有必要发展一种新型的明确电缆位置和深度信息的探测技术，来解决上述问题，为此，本发明提出一种基于3D探地雷达的地下电缆管线成像检测方法与装置。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于3D探地雷达的地下电缆管线成像检测方法与装置，该基于3D探地雷达的地下电缆管线成像检测方法与装置设计合理，采用无载波脉冲探地雷达系统，其无载波冲激体制可以比较容易地除去直达波和地面环境的干扰，并且发射功率低，所需电源功耗低。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于3D探地雷达的地下电缆管线成像检测装置，包括外壳、U型架和无载波脉冲探地雷达系统，所述无载波脉冲探地雷达系统包括上位机、信息采集板、接收电路和发射电路，所述信息采集板上集成安装有网口、FPGA核心控制、时基电路和ADC采样电路，所述上位机通过网口与信息采集板电性连接，所述接收电路包括时基、取样脉冲发生器、取样门和接收天线，所述发射电路包括前置触发、发射脉冲源和发射天线，所述信息采集板、接收电路和发射电路均集成安装在外壳内，所述U型架的数量为2个，两个所述U型架的两端之间固定安装有横杆，所述横杆两端的顶部均固定安装有安装杆，所述安装杆的一端固定安装有距离传感器，底框架的一侧固定安装有固定杆，所述固定杆与其中一个横杆固定连接，所述底框架的另一侧的边角处开设有伸缩槽，另一个所述横杆的一侧与伸缩槽对应的位置固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆的一端处于伸缩槽内，两个所述U型架的顶部之间固定安装有手扶架，所述上位机固定安装在手扶架的顶部，所述U型架包括左弯杆和右弯杆，所述左弯杆的一端开设有安装槽，所述安装槽远离开口端的内侧壁上固定安装有电动推杆，所述右弯杆的一端开设有套槽，所述右弯杆通过套槽套设在左弯杆开设有安装槽的一端，所述电动推杆的输出轴与安装槽远离开口端的内侧壁固定连接，所述外壳的前侧固定安装有语音播放器，所述外壳内安装有位移传感器。

作为本发明的一种优选实施方式，所述上位机分别与距离传感器、位移传感器、语音播放器和电动推杆电性连接。