基于探地雷达的电力隐蔽设备检测研究

发布时间：2021-02-02 03:09

　　随着城市现代化的发展,对电力供应的需求量日益增加。对于电力工程施工而言,接地网、地下管线等电力隐蔽设备的安全运行对于保障城市电力系统运行的安全性和可靠性十分重要。具有超高频电磁脉冲的探地雷达设备应运而生,它能够在无开挖和停运电力设备的情况下实现对地下物体的探测,节约了成本,提高了工程施工效率,有助于提高电力系统的稳定性。因此,研究探地雷达对电力隐蔽物体的检测具有相当的实际意义。本文采用时域有限差分算法（FDTD）数值模拟探地雷达,对地下电力隐蔽物体的检测与定位进行研究。首先,改进传统的FDTD算法,采用具有四阶精度的FDTD算法进行模拟计算,推导出改进后的算法需要满足的吸收边界条件及稳定性条件,确定了计算中的脉冲激励源。其次,在简单地形条件下,计算接地网中常见的金属材料在大小、埋藏深度、电导率、大地介质土壤电导率变化时的电磁回波,随后进一步计算出地下管线中管线外部介质、内部介质以及管径发生变化时电磁回波,系统分析了波形的变化规律。最后,计算研究在水平土壤分层以及分界面粗糙两种情况下的波形变化,并在复杂地形条件下计算出含多个隐蔽物和物体倾斜放置时的电磁波回波,研究分析特殊情况下电磁回波的... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 电力隐蔽设备检测研究进展及现状
        1.2.2 探地雷达的研究进展及现状
    1.3 本文的主要内容和章节安排
2 探地雷达的基本概述及电磁场计算方法
    2.1 探地雷达的基本概述
    2.2 电磁场计算方法
        2.2.1 高阶FDTD算法原理
        2.2.2 FDTD算法的时空离散间隔要求
    2.3 二维卷积完全匹配层吸收边界条件
    2.4 激励源的选取
    2.5 模拟探地雷达的计算步骤
    2.6 本章小结
3 简单地形条件下的电力隐蔽设备回波特性研究
    3.1 .探地雷达发射的电磁波在介质中的传播
    3.2 探地雷达数值模拟模型
    3.3 简单地形条件下电力隐蔽设备反射情况
        3.3.1 单一介质材料的回波特征分析
        3.3.2 地下管线的的回波特征分析
    3.4 本章小结
4 复杂地形条件下的电力隐蔽设备回波特性研究
    4.1 地下土壤水平分层时的回波特性分析
    4.2 地下土壤分界面粗糙时的回波特性分析
    4.3 本章小结
5 结论与展望
致谢
参考文献
在校学习期间发表的论文与参加科研情况



本文编号：3013936