隧道衬砌地质雷达响应特征的模拟试验装置及其试验方法

    公开(公告)号:CN105044134A

    公开(公告)日:2015-11-11

    申请号:CN201510510590.7

    申请日:2015-08-18

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01N23/00

    摘要: 本发明提供一种隧道衬砌地质雷达响应特征的模拟试验装置及其试验方法,包括由混凝土制成的主体模型,所述主体模型上设有若干卡槽,所述卡槽内部设有与所述卡槽相匹配的用以模拟不同衬砌结构类型或不同地质病害的混凝土模拟部件;所述混凝土模拟部件与所述主体模型组合形成整体模型,使用地质雷达在所述整体模型上方进行探测,获得所述不同衬砌结构在地质雷达中的响应特征。本发明可模拟隧道衬砌混凝土、钢筋网、钢拱架等结构与衬砌不密实与脱空、裂缝、空洞、积水、钢筋分布与设计不符等病害,可全面地模拟实际衬砌质量检测中遇到的各种情况。本发明只需改变卡槽中插入的混凝土模拟部件的种类即可模拟多种不同的情况,具有很好的可重用性。

    一种适用于三维隧道模型的多尺度全波形反演方法及系统

    公开(公告)号:CN117607951A

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202311330357.1

    申请日:2023-10-13

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01V1/28 G01V1/30

    摘要: 本发明公开了一种适用于三维隧道模型的多尺度全波形反演方法及系统,本发明利用积分变换计算一阶和二阶积分变换观测数据与源子波;利用各阶积分变换观测数据与各阶积分变换源子波进行全波形反演,构造目标函数,计算更新梯度和步长,更新波速模型,计算目标函数,所述目标函数包括数据拟合项与模型拟合项,数据拟合项通过积分变换目标函数计算,模型拟合项包括模糊聚类、全变分和双边滤波的正则化项。本发明能够解决隧道全波形反演的多解性问题,提高隧道预测区域异常地质体的预测准确度和稳定性。

    基于定向钻孔雷达的定向探测旋转装置

    公开(公告)号:CN117027772A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202311078300.7

    申请日:2023-08-24

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: E21B47/09

    摘要: 本发明提供一种基于定向钻孔雷达的定向探测旋转装置,包括非金属外壳,所述非金属外壳内具有容置空间,所述容置空间内置有定向雷达组件以及旋转驱动组件,所述旋转驱动组件与所述定向雷达组件驱动连接以能够驱动所述定向雷达组件旋转目标角度。本发明定向雷达组件置于非金属外壳的容置空间内,可以有效防止定向雷达组件与钻孔直接接触,实现对定向雷达组件的防护,防止定向雷达组件在旋转时卡死损坏现象的发生,保证定向雷达组件各个角度下探测的顺畅进行,同时,旋转驱动组件能够驱动定向雷达组件在非金属外壳内整体旋转,实现不同方位角信息的高效探测,无需反复多次取放定向雷达组件以实现多角度的探测目的,操作简单。

    隧道环境下毫米波雷达收集掌子面地质情况的设备与方法

    公开(公告)号:CN115598639B

    公开(公告)日:2023-03-10

    申请号:CN202211597715.0

    申请日:2022-12-14

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01S13/89 G01S7/41

    摘要: 本发明公开了一种隧道环境下毫米波雷达收集掌子面地质情况的设备与方法。首先,确定目标对象以及设备所处于的位置,然后,使用阵列发射天线发射毫米波,以及阵列接收天线接收反射回波,根据收发的时间差测得目标的位置数据和相对距离,同时,存储相关数据信息。将全息成像算法引入到近程毫米波成像中,最后根据成像结果输出灰阶图,根据灰阶图的边缘特征提取算法,输出断层信息。本发明克服了传统隧道环境下,光线条件差,灰尘影响成像条件的困难,有效提高了分辨率和成像质量。

    运行和封场垃圾填埋场的渗漏探测与补漏装置及实施方法

    公开(公告)号:CN115628859A

    公开(公告)日:2023-01-20

    申请号:CN202211560085.X

    申请日:2022-12-07

    IPC分类号: G01M3/16 E02D31/00 E02D15/00

    摘要: 本发明公开一种运行和封场垃圾填埋场的渗漏探测与补漏装置及实施方法,渗漏探测装置包括管道牵引机器人、流体有机物荧光监测模块、多点位偶极子封装电缆、大功率场外回流电极和总控分析系统;补漏装置包括电化学阳极注射管、胶凝稳压注浆桶、场外阴极引流器。本发明的运行和封场垃圾填埋场的渗漏探测与补漏装置及实施方法的原理是:通过填埋场底部渗滤液导排层与土工膜的距离最优导电原则,结合矩阵式电位的探测实现了填埋场漏洞的精细探测;基于改性浆液由阳极向阴极运移的动力行为,结合土工膜漏洞探测电流传输规律,实现了基于原位近距注浆的土工膜漏洞自修复。

    一种混凝土介电常数反演与病害识别方法及系统

    公开(公告)号:CN113447536B

    公开(公告)日:2022-09-30

    申请号:CN202110706142.X

    申请日:2021-06-24

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01N27/22 G01S13/88 G06F30/27

    摘要: 本发明提供了一种混凝土介电常数反演与病害识别方法及系统,对不同应用场景的地质雷达设备提取实际发射子波信号,将其作为仿真建模源子波信号进行正演,生成相应的地质雷达剖面图,其同建立的介电常数分布图和目标类别标签形成数据对,构成仿真训练数据集;构建地质雷达智能反演与识别模型,基于仿真训练数据集,训练所述地质雷达智能反演与识别模型;建立真实训练数据集,基于真实训练数据集和迁移学习方法微调所述地质雷达智能反演与识别模型;利用微调后的地质雷达智能反演与识别模型对真实雷达检测数据进行介电常数反演和病害识别。本发明解决了拼接位置病害形态与介电常数数值的不连续问题,适用于任意长度连续测线地质雷达数据处理。

    一种井下大功率大电流电磁发射装置及工作方法

    公开(公告)号:CN114236623A

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202111397590.2

    申请日:2021-11-23

    IPC分类号: G01V3/30

    摘要: 本公开提供了一种井下大功率大电流电磁发射装置及工作方法,所述装置包括:供电电源以及与供电电源连接的多个并联的电磁发射单元;电磁发射单元包括依次连接的控制模块、脉冲信号波形发生器、脉冲输出驱动电路、脉冲关断和极性转换保护电路;控制模块根据接收到的波形信号控制脉冲信号波形发生器产生驱动脉冲,驱动脉冲输送给脉冲输出驱动电路,脉冲输出驱动电路输出的信号再经过脉冲关断和极性转换保护电路后通过驱动电磁发射天线发射信号;本公开所述的装置,体积和重量小,采用36V标准直流电源,方便井下工作;通过多电磁发射单元的并联,实现了大功率和大电流发射。

    用于隧道衬砌结构病害检测的相控阵地质雷达及方法

    公开(公告)号:CN113589279A

    公开(公告)日:2021-11-02

    申请号:CN202110805820.8

    申请日:2021-07-16

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01S13/88 G01S7/02

    摘要: 本公开提供了一种用于隧道衬砌结构病害检测的相控阵地质雷达及方法,本公开通过控制天线阵列系统的位置,以及各天线的位置和角度,进行大角度扫描,当扫描到强反射目标体时,记录下目标体位置;根据目标体位置和采集数据,生成包含有波形幅度、频率各脉冲周期的雷达波束控制参数,根据控制参数计算移相器的实时波控码码值及各个功率分配器的馈电幅值及天线的工作状态;控制移相器改变扫描波束的方向,对该模式所覆盖区域、目标体位置附近进行小角度精细的扫描,能够实现相控阵地质雷达波束方向精确控制与大范围扫描,进而利于隧道较深处围岩破坏或缺陷的精细探测。

    隧道结构病害多尺度检测与智能诊断系统及方法

    公开(公告)号:CN113424055A

    公开(公告)日:2021-09-21

    申请号:CN202080010321.3

    申请日:2020-09-30

    申请人: 山东大学

    摘要: 本公开提供了一种隧道结构病害多尺度检测与智能诊断系统及方法。其中,隧道结构病害多尺度检测与智能诊断系统,包括行走部;支撑部,其设置在行走部上;所述支撑部包括可旋转伸缩台架,可旋转伸缩台架上设置有并行工作的双机械臂;检测部,其安装在支撑部上,用于对隧道结构同一位置不同深度范围的表观病害和内部病害进行多尺度检测,并将检测的病害信息传送至控制部;控制部,其被配置为构建基于深度神经网络的病害诊断模型;利用历史表观病害和内部病害信息构建数据集,训练基于深度神经网络的病害诊断模型;实时接收多尺度检测信息并自动识别出内部及表观病害的类型、位置、轮廓及介电属性。

    用于钻孔雷达探测的四方向单极子定向天线系统及方法

    公开(公告)号:CN112670714A

    公开(公告)日:2021-04-16

    申请号:CN202011500904.2

    申请日:2020-12-17

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明提供了一种用于钻孔雷达探测的四方向单极子定向天线系统及方法,包括钻孔雷达定向天线系统、顺次馈电装置、钻孔内行走装置和线缆传送装置,其中:所述钻孔雷达定向天线系统包括四方向定向发射单极子天线组,全向接收天线及套管,四方向定向发射单极子天线组用于依次向每个方向定向辐射电磁波,所述全向接收天线用于接收所述反射波,四方向定向发射单极子天线组和全向接收天线都设置于套管内;顺次馈电装置用于顺序控制所述钻孔雷达定向天线系统,以依次向同一深度不同方向定向辐射电磁波,实现无需旋转的探测;孔内行走装置设置于套管外侧,带动整个所述钻孔雷达定向天线系统在钻孔内移动;线缆传送装置用于将所述钻孔雷达定向天线系统的探测结果传输至地面上设置的处理器以及顺次馈电装置。本发明无需旋转即可向多方向定向,直径尺寸小于工程钻孔尺寸,且定向性能稳定、不产生互耦。