发明名称 一种使用探地雷达实现非金属管道内堵塞点的定位方法
摘要 本发明公开了一种使用探地雷达实现非金属管道内堵塞点的定位方法,其特征是按如下步聚进行:1利用探地雷达获得非金属管道内堵塞段的测试数据;2获得任意条扫描线的任意个扫描点,并截取其管道正上方扫描点的自然谐振响应波段;3提取其极点谐振频率,并获得谐振频差;4利用插值获得相应的水位;5获得管径水位比序列并绘制扫描线位置与管径水位比关系曲线,得到水位突降点,该点所对应的扫描线所在的位置即为非金属管道的堵塞点。本发明能实现非金属管道内堵塞点的快速定位,降低检测成本,简化现场的检测试验难度,从而提高工作效率。
申请公布号 CN105242267A 申请公布日期 2016.01.13
申请号 CN201510640838.1 申请日期 2015.09.29
申请人 合肥工业大学 发明人 廖旭涛;洪天求;刘东甲;贾志海;杨明武
分类号 G01S13/88(2006.01)I;G01S13/06(2006.01)I 主分类号 G01S13/88(2006.01)I
代理机构 安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 34101 代理人 陆丽莉;何梅生
主权项 一种使用探地雷达实现非金属管道内堵塞点的定位方法,所述非金属管道内包含流动液体;其特征是按如下步聚进行:步骤1:利用探地雷达按照所述非金属管道的走向对所述非金属管道内堵塞段进行逐行垂直扫描,获得L条扫描线,每条扫描线包含N个扫描点;每个扫描点包含M个采样点数;从而获得所述非金属管道内堵塞段的测试数据U<sub>M×N×L</sub>={U<sub>1</sub>,U<sub>2</sub>,…,U<sub>l</sub>,…U<sub>L</sub>};U<sub>l</sub>表示第l条扫描线;1≤l≤L;并有<img file="FDA0000814465700000011.GIF" wi="558" he="94" /><img file="FDA0000814465700000012.GIF" wi="54" he="78" />表示第l条扫描线U<sub>l</sub>的第n个扫描点;1≤n≤N;并有<img file="FDA0000814465700000013.GIF" wi="632" he="94" /><img file="FDA0000814465700000014.GIF" wi="81" he="78" />表示第l条扫描线U<sub>l</sub>的第n个扫描点<img file="FDA0000814465700000015.GIF" wi="54" he="79" />中第m个采样点;1≤m≤M;步骤2:初始化l=1;<img file="FDA0000814465700000016.GIF" wi="212" he="143" />从而获得第l条扫描线U<sub>l</sub>的第n个扫描点<img file="FDA0000814465700000017.GIF" wi="76" he="75" />步骤3、截取所述第l条扫描线U<sub>l</sub>的第n个扫描点<img file="FDA0000814465700000018.GIF" wi="61" he="78" />的自然谐振响应波段<img file="FDA0000814465700000019.GIF" wi="493" he="95" />1<G<M;<img file="FDA00008144657000000110.GIF" wi="84" he="78" />表示第l条扫描线U<sub>l</sub>的第n个扫描点<img file="FDA00008144657000000111.GIF" wi="52" he="76" />中所述非金属管道内液面的反射波中第一个波峰采样点;<img file="FDA00008144657000000112.GIF" wi="83" he="75" />表示第l条扫描线U<sub>l</sub>的第n个扫描点<img file="FDA00008144657000000113.GIF" wi="55" he="76" />中所述非金属管道内液面的反射波完全衰减时的采样点;步骤4:提取所述第l条扫描线U<sub>l</sub>的第n个扫描点<img file="FDA00008144657000000114.GIF" wi="53" he="77" />的自然谐振响应波段<img file="FDA00008144657000000115.GIF" wi="62" he="79" />的极点谐振频率,从而获得第l条扫描线U<sub>l</sub>的第n个扫描点<img file="FDA00008144657000000116.GIF" wi="54" he="75" />的谐振频差<img file="FDA00008144657000000117.GIF" wi="103" he="77" />步骤5:根据水位和极点谐振频率走势关系图,利用所述谐振频差<img file="FDA00008144657000000118.GIF" wi="79" he="76" />进行插值获得所述第l条扫描线U<sub>l</sub>的第n个扫描点<img file="FDA00008144657000000119.GIF" wi="54" he="79" />的所对应的水位<img file="FDA00008144657000000120.GIF" wi="78" he="77" />步骤6、利用式(1)获得所述第l条扫描线U<sub>l</sub>的第n个扫描点<img file="FDA00008144657000000121.GIF" wi="54" he="78" />的管径水位比<img file="FDA00008144657000000122.GIF" wi="69" he="77" /><maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>r</mi><mi>n</mi><mi>l</mi></msubsup><mo>=</mo><mfrac><msubsup><mi>h</mi><mi>n</mi><mi>l</mi></msubsup><mi>D</mi></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA00008144657000000123.GIF" wi="269" he="134" /></maths>式(1)中,D表示所述非金属管道的直径;步骤7:将l+1赋值给l;重复步骤2~步骤6,直到l>L为止,从而获得所述非金属管道第n个扫描点的管径水位比序列<img file="FDA00008144657000000124.GIF" wi="487" he="93" />步骤8:根据所述L条扫描线和第n个扫描点的管径水位比序列r<sub>n</sub>,绘制l~r<sub>n</sub>关系曲线,根据所述l~r<sub>n</sub>关系曲线获得水位突降点<img file="FDA00008144657000000125.GIF" wi="79" he="71" />以所述水位突降点<img file="FDA00008144657000000126.GIF" wi="54" he="70" />所对应的第p条扫描线所在的位置作为所述非金属管道的堵塞点。
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