地下管線作為城市的生命線擔(dān)負(fù)著整個城市運作的多個重要職能,但其管道老化,建設(shè)信息不全等因素已經(jīng)造成多次地下土建工程事故,因此在進(jìn)行地下工程建設(shè)前的地下管線探測工作必不可少。探地雷達(dá)由于其探測范圍大,精度高,操作簡單,分辨力較強(qiáng)的特點在地下管線的探測中得到廣泛應(yīng)用。探地雷達(dá)探測對地下管道的定位及走向均可作出較為準(zhǔn)確和可靠的判斷,但現(xiàn)階段地下管線的雷達(dá)回波信號處理技術(shù)并不成熟,管道直徑的識別方法也較為片面,基于此本文使用探地雷達(dá)對地下管線進(jìn)行探測,并對目標(biāo)圖像進(jìn)行信號處理和特征識別研究。文章通過仿真的地下管線雷達(dá)回波圖來研究信號處理方法及管道識別技術(shù),再加以模型試驗和工程實測進(jìn)行驗證,從而系統(tǒng)深入地研究探地雷達(dá)在地下管線探測中的實用價值。本文主要的研究內(nèi)容及結(jié)果為:（1）仿真地下管道雷達(dá)回波圖和管道試驗探測圖均表明了地下管線的回波信號特征具有雙曲線特性。通過MATLAB語言實現(xiàn)了對回波信號多種濾波和邊緣提取方式的處理。濾波可對圖像中的雜波起到較好的抑制作用,邊緣檢測也能有效對目標(biāo)邊緣信號進(jìn)行提取。（2）通過對仿真和試驗的雷達(dá)回波圖像分析表明了管道材質(zhì)、埋深、走向等特征均可從圖像中直接辨識。... 

【文章來源】：西華大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

自來水管線被挖斷Fig.1.1Waterlineswerecut

西華大學(xué)碩士學(xué)位論文11緒論1.1課題研究背景及意義近年來隨著我們國家城市化基礎(chǔ)設(shè)施的不斷發(fā)展，地下城市管線已經(jīng)像人們的血管一樣牢牢的扎進(jìn)祖國的大地中，它已經(jīng)成為了人們正常生活必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施之一，同時也是城市運作，規(guī)劃管理的重要基礎(chǔ)資料之一[1~6]。地下城市管線分為地下管網(wǎng)和地下電纜兩部分，地下管網(wǎng)主要包括給水管網(wǎng)、燃?xì)夤芫W(wǎng)、熱力管網(wǎng)、排水管網(wǎng)、工業(yè)管網(wǎng)等，地下電纜主要包括電力管線和通信管線等，按管線的材質(zhì)可分為金屬和非金屬兩大類。它們肩負(fù)著為整個城市供水、排水、供暖、供氣的責(zé)任，其已經(jīng)被視為人們生活的“生命線”。隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提高和城市基礎(chǔ)設(shè)施的不斷發(fā)展，城市地下管網(wǎng)建設(shè)規(guī)模越來越大，管道埋設(shè)和檢修導(dǎo)致的頻繁道路開挖現(xiàn)象已經(jīng)普遍存在于城市道路建設(shè)施工中。同時，地下管線還存在管線老化，管道交錯埋設(shè)，分布雜亂，管理混亂等問題。因此，現(xiàn)有的地下管線普查技術(shù)與管線城市建設(shè)發(fā)現(xiàn)之間的矛盾日益激化。由于管理不當(dāng)，現(xiàn)有地下管網(wǎng)資料過于陳舊，同時存在對管線探測的誤差較大或與實際狀況出入較大等情況，其都會造成對地下管線存在和分布的誤判。因此在城市建設(shè)施工過程中，儀器的探測精度存在誤差從而導(dǎo)致施工事故頻發(fā)，影響城市正常運轉(zhuǎn)和人民的正常生活，人民和政府財產(chǎn)損失慘重，嚴(yán)重影響了居民的起居生活以及社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。圖1.1是哈爾濱市一工地在施工時將自來水管線挖斷，圖1.2是沈陽市的某地下管線發(fā)生爆裂，圖1.3為青島東黃輸油管道發(fā)生泄漏從而產(chǎn)生爆炸，圖1.4則是北海市金海岸大道地下管道發(fā)生爆炸。圖1.1自來水管線被挖斷圖1.2地下管線爆裂Fig.1.1WaterlineswerecutFig.1.2Undergroundpipelineburst

地下管線探地雷達(dá)模型試驗及信號特征識別研究2圖1.3輸油管道泄漏爆炸圖1.4地下管道發(fā)生爆炸Fig.1.3PipelineleakageexplosionFig.1.4Explosionofundergroundpipeline據(jù)統(tǒng)計，2009年-2013年直接因城市地下管線事故而產(chǎn)生死傷的事故案例共27起，死亡人數(shù)達(dá)117人。就最近而言，2018年7月5號到7月7號三天期間，深圳地鐵在施工時挖斷7根電纜，從而導(dǎo)致大范圍受影響區(qū)域停電。然而，時隔僅僅3天，7月10號晚上8時許，10號線李朗站附屬工程C出入口在施工時又不慎挖破地下供水主管道，裂口直徑約800mm。各類地下管線事故發(fā)生后，雖然相關(guān)單位立即啟動應(yīng)急預(yù)案，但仍造成了惡劣的社會和經(jīng)濟(jì)影響。單針對已致死傷的地下管線事故而論，呈逐年增多趨勢。75起典型管線事故發(fā)生后，展開追查問責(zé)并將之處理公布出來的僅有一成左右，至于從機(jī)制、法律等層面根治管線事故的寥若晨星。到目前為止，尚有逾60%的城市未進(jìn)行地下管線普查，根據(jù)不完全統(tǒng)計，由于地下管線發(fā)生的事故平均每天有5、6起，國家每年損失約2000億人民幣。因此現(xiàn)在對地下管線的普查工作亟待展開，本論文的寫作目的也應(yīng)運而生。目前，地下管線探測技術(shù)在國外已應(yīng)用多年，多方發(fā)展并研究了電磁感應(yīng)法[7,8]、高密度電法[9~11]、探地雷達(dá)法[12~15]、磁梯度法[16]、高精度磁測法[17,18]等多種物探方法。1.2地下管線探測方法對比分析1.2.1電磁感應(yīng)法電磁感應(yīng)法是探測地下管線的主要方法之一，其是以目標(biāo)體與周圍其他介質(zhì)存在導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性的差異為基礎(chǔ)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理觀察研究電磁場隨著空間和時間變化的規(guī)律，從而達(dá)到探測到地下目標(biāo)體的一種物探方法。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]探地雷達(dá)對地下管線探測的應(yīng)用研究[J]. 胡啟華,王紅根,桂磊峰.  江西測繪. 2019(03)
[2]基于GPRMax2D的地下管線精細(xì)化探測方法[J]. 張軍偉,劉秉峰,李雪,祝全兵,任躍勤.  物探與化探. 2019(02)
[3]地下管線探測方法綜述[J]. 韓沙沙,王照天,郭凱.  測繪通報. 2016(S1)
[4]城市地下管線探測及其信息管理系統(tǒng)應(yīng)用分析[J]. 盧石坤,吳獻(xiàn)文.  測繪通報. 2016(S1)
[5]城市地下管網(wǎng)探測技術(shù)的發(fā)展探討[J]. 王洪林,曾范航.  中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2015(19)
[6]基于探地雷達(dá)的地下管線管徑探測與判識方法[J]. 張鵬,董韜,馬彬,王旭東.  地下空間與工程學(xué)報. 2015(04)
[7]基于GPR的地下管線圖譜特征的正演研究[J]. 張鵬,王旭東,王曉文,馬彬,張桂芝.  地下空間與工程學(xué)報. 2014(02)
[8]城市地下管線探測技術(shù)方法及其應(yīng)用[J]. 趙洪濤.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2014(09)
[9]基于GprMax正演模擬的探地雷達(dá)根系探測敏感因素分析[J]. 郭立,崔喜紅,陳晉.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2012(04)
[10]綜合物探方法在非開挖工藝敷設(shè)地下管線探測中的應(yīng)用[J]. 王勇,王永.  測繪通報. 2011(04)

博士論文
[1]城市天然氣輸配管網(wǎng)水力模擬研究與實踐[D]. 王興畏.重慶大學(xué) 2013
[2]淺埋地層探地雷達(dá)信號處理與目標(biāo)識別研究[D]. 高翔.中國海洋大學(xué) 2011
[3]隧道襯砌內(nèi)空洞探地雷達(dá)探測正反演研究[D]. 舒志樂.重慶大學(xué) 2010
[4]淺地層探地雷達(dá)信號處理算法的研究[D]. 孔令講.電子科技大學(xué) 2003

碩士論文
[1]基于探地雷達(dá)系統(tǒng)的地下管線自動識別技術(shù)[D]. 涂碧君.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于三維探地雷達(dá)的道路無損檢測技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 羅傳熙.華南理工大學(xué) 2018
[3]基于探地雷達(dá)的地下管網(wǎng)信號處理技術(shù)研究[D]. 楊德梅.河南工業(yè)大學(xué) 2017
[4]探地雷達(dá)圖像處理及其在探測地下空洞中的應(yīng)用[D]. 蘆晴晴.河南科技大學(xué) 2015
[5]地質(zhì)雷達(dá)探測求取目標(biāo)體體積的研究[D]. 牛振峰.湖南大學(xué) 2014
[6]超寬帶探地雷達(dá)淺層目標(biāo)探測技術(shù)研究[D]. 梁可尊.華南理工大學(xué) 2013
[7]一種淺層探地雷達(dá)的管線定位與材質(zhì)識別研究[D]. 易祺兵.電子科技大學(xué) 2013
[8]混凝土結(jié)構(gòu)中桿管狀物的雷達(dá)探測研究[D]. 詹曉歡.湖南大學(xué) 2012
[9]探地雷達(dá)在道路檢測中的應(yīng)用研究[D]. 張彥杰.吉林大學(xué) 2007
[10]地質(zhì)雷達(dá)應(yīng)用于公路隧道襯砌無損檢測的實驗研究[D]. 劉勝峰.長沙理工大學(xué) 2007



本文編號：3263517