铁路路基状态检测中探地雷达数据并行处理

为快速处理探地雷达检测铁路路基状态所产生的大量检测数据,缩短检测报告的生成周期,采用并行计算技术设计并构建适用于探地雷达数据解析的并行处理平台,利用计算机集群处理解析探地雷达数据;基于服务器计算能力的动态探地雷达数据任务负载均衡算法,对用户提交的探地雷达数据解析任务统一调度分发。采用实际的铁路路基状态检测雷达数据对构建的并行处理平台进行实验,分析雷达数据并行处理的准确性、时间消耗、并行化加速比和系统可扩展性等指标。结果表明:在8个节点的集群并行处理平台上进行探地雷达数据的处理效率比用单机版软件提高553%,处理时间比基于Hadoop的探地雷达数据并行处理方法缩短50%以上。     

探地雷达在铁路路基岩溶检测中的应用

采用探地雷达对岩溶地区铁路路基进行探测，通过分析检测数据图像研究岩溶特征，查找路基岩溶情况，为路基岩溶地段病害整治提供依据。     

探地雷达在铁路路基注浆效果检测中的应用

铁路路基在施工、运营期间会产生裂隙、孔隙等病害,注浆是加固铁路路基和治理路基裂隙、空隙等病害的有效方法.采用探地雷达技术对京九铁路某注浆加固段进行检测和分析,检验该路段的注浆加固效果.使用探地雷达时,需根据检测对象的状况及所处的地质环境合理选择参数和布置测线,并尽量避免地下管线等干扰,以便显示的波形能够直观、清晰地反应出路基各部分注浆效果.     

路基探地雷达图像层位智能识别与状态评价

针对有砟铁路路基层位探地雷达图像人工追踪效率低、精度低的问题，提出了基于深度学习的路基层位智能识别与状态评价技术。根据多条线路现场实测数据建立样本集，基于YOLO v5和U-Net训练智能识别模型，提出了层位厚度、道床-基床界面平整度评价指标计算方法。结果表明：本文提出的有砟铁路路基层位智能识别方法具有较高精度，且U-Net模型识别效果优于YOLO v5模型，识别、评价结果与人工追踪结果偏差较小，满足铁路路基检测工程的实际需求。     

铁路车载探地雷达路基检测中的几个关键技术问题

本文重点分析了铁路车载探地雷达路基检测技术中的检测速度、测试精度、测试深度及探地雷达数据处理方法等关键技术问题,并对西安铁路局和西安交通大学研制的铁路车载探地雷达路基检测系统和多通道高速扫描探地雷达系统做了介绍。     

基于FDTD的探地雷达数值仿真与成像研究

研究目的:探地雷达探测受天气、场地以及经济条件等因素的影响,应用FDTD方法对探地雷达的探测机理进行仿真,能够克服上述不利因素,节约成本,提高探测效率和数据采集质量,为探地雷达的正演模拟提供指导.偏移成像技术是探地雷达数据处理中重要的方法之一,能够把雷达记录中的每个反射点移到其真正位置,获得反映地下介质的真实图像.研究结论:对地下管线探测模型进行了仿真,从共偏移距剖面上得到了管线异常,反映了FDTD方法模拟探地雷达进行探测的可行性.对共偏移距剖面进行偏移成像技术后,得到了地下管线的真实位置,说明了偏移技术在探地雷达数据处理中能够起到归位的作用,得到横向分辨率极大提高的地下构造原像.     

铁路路基病害无损检测的探地雷达信号分析与处理

为消除钢轨和轨枕对铁路路基病害检测的探地雷达信号的影响,提高实测剖面的检测能力,基于对两种干扰源在实测剖面上的时频分布特征分析,通过改进探地雷达天线的方式实现了对钢轨反射信号的屏蔽,采用预测反褶积和带通滤波相结合的方式,消除了轨枕形成的多次反射波对有效信号的干扰。去噪处理后的实测剖面可清楚显示翻浆冒泥等路基病害在基床、道碴层中的空间分布。     

铁路线路路基探地雷达系统

西安铁路局和西安交通大学研制的提速区段路基状态检查车，是用于既有线路基状态普查和新建线路基质量验收的无损、高效检测装备，可采用车载或手推两种方式。该系统能够快速、准确地发现路基病害，可直观地给出道床路基结构各层的厚度、路基土的含水量和道床的污染程度。     

雷达家族新兄弟——探地雷达

雷达是英文“无线电探测与定位”(radio detecting and ranging)首字母缩写词radar的音译。 雷达在军事和民用方面有广泛的应用。警戒雷达用于监视国家领空的入侵者;制导雷达用于控制导弹的飞行;引导雷达用于为飞机和远洋轮船导航;气象雷达用于探查空中云雨的变化。毫不夸张地说,上述雷达对空中目标可以一览无余,无愧于千里眼的称号。 五、六十年代,美国的RB—57;U—2以及无人驾驶高空侦察机,被     

探地雷达厚度曲线绘制技术研究

在隧道无损检测中,由于数据量大,绘制成果曲线图往往需要花费大量的时间和精力。针对这一问题,通过对探地雷达成果图中所含元素的研究,在Excel VBA开发平台的基础上设计并编制了专用的绘图宏。通过一键化执行该宏文件,可实现绘图中间过程的后台化,成果曲线绘图工作一键化、自动化,大幅降低了人为操作,从而在绘图过程中避免了误操作。与传统绘图方式相比,绘图效率大幅度提升,且雷达数据量越大,绘图效率越高。该绘图宏实现了层厚度曲线绘图工作的一键化、自动化、后台化、高效化,并避免了中间处理过程的误操作,具有较好的实用性和通用性。     

有砟铁路路基病害在探地雷达图像上的时域特征

介绍了车载探地雷达的检测原理及路基病害在雷达图像上的时域特征.根据探地雷达图像波形、幅度、频率、相位和电磁波能量吸收的变化规律,建立了四种铁路路基病害与探地雷达时域特征图像的对应关系,可作为探地雷达图像判读的依据.路基病害特征提取和目标快速识别在铁路路基维护与科学管理方面起到重要作用.     

采用探地雷达技术评估既有铁路路基状况的现状与发展

铁路大提速要求对既有线路路基进行快速有效的评估.文章分析国外铁路路基和道床评估技术的发展和应用,结合中国铁路实际情况和探地雷达技术的特点,对国内既有线路路基评估方法进行了分析,并提出可行的评估策略.     

基于车载探地雷达的重载铁路道床脏污指数提取研究

车载探地雷达信号响应谱的振幅和包络特征可以间接关联有砟轨道道床脏污状态,路基、桥梁、隧道等3种线路环境下检测信号存在差异,由雷达信号提取道床脏污指数时需要求同存异。针对现有道床脏污率提取算法仅用于路基雷达数据的不足,需根据全线不同线路雷达信号特征改进道床脏污指数计算方法。通过设置合理的铁路路基模型,数值模拟路基、桥梁、隧道3种线路环境上不同脏污程度时的雷达信号响应,并在相应线路下进行现场雷达测试和挖验试验。结果表明：路基、桥梁、隧道3种线路环境下,以功率谱曲线振幅最大值或包络面积构成的道床脏污指数与道床脏污率均呈正相关,且计算桥梁线路下雷达信号功率谱响应时需截断时间窗口中的梁体反射信号,隧道线路下无需截断仰拱反射信号,可类似于路基线路进行计算,该结果为利用探地雷达对全线道床脏污水平评估和预测奠定了重要基础。     

基于探地雷达的路桥过渡段病害检测识别方法

由于桥梁护轨与路基的结构差异导致过渡段处探地雷达信号出现边界效应干扰,无法判读该区域路基结构与病害情况。针对这一问题,本文提出了一种探地雷达信号边界效应压制算法。首先定位探地雷达信号中桥梁的里程范围,采用适当的重采样方法,形成滤除桥梁结构的时空过滤筛,再进行常规信号处理,最后将桥梁结构的探地雷达信号移回相应位置,得到最终的处理结果。采用实测数据进行了测试试验。结果表明:经该方法处理后,过渡段处探地雷达图像信噪比显著提高,可以更准确地辨识下沉、含水异常等病害以及道床与基床表层界面。     

地质雷达属性分析技术在路基检测中的应用

采用地质雷达进行路基检测时,由于现场检测环境多变,检测对象类型多样,地质雷达反射波直观特征较为复杂,检测结果存在多解性问题且未得到较好解决.通过对不同类型地质雷达属性技术进行研究,分析了铁路路基常见的几种病害所对应的敏感属性特征.结果 表明:路基病害与地质雷达属性参数具有明显相关性,其中翻浆冒泥病害的雷达图像,呈现高振...     

探地雷达在混凝土空洞检测中的试验研究

如今探地雷达在混凝土空洞检测中广泛应用。但在检测时,往往受到钢筋网的影响,致使空洞难以辨别。为此对多种情形下的混凝土空洞进行检测试验,详细介绍了模型制作、参数设置、测线布置、数据处理。试验表明,探地雷达可以清晰地对混凝土空洞进行辨别。     

基于Burgers模型铁路路基长期沉降的预测分析

为丰富铁路路基沉降变形预测方法,弥补传统预测方法所存在的不足,基于Burgers模型,在充分考虑铁路填筑及列车运营期间路基土所处的空间应力状态和蠕变变形特性的基础上,将任意路基土体单元的主应力差表达式展开,分别推导了Maxwell模型和Kelvin模型的沉降变形方程,从而建立了基于Burgers模型预测铁路路基长期沉降变形方程。进一步地,利用现有文献研究成果及实测数据,分别验证了本模型预测路基土在填料堆载和列车荷载作用下的沉降变形规律。结果表明:模型能够反映路基土在填料堆载及列车荷载作用下沉降量随时间的变化呈先快后慢,最终趋于稳定的增长规律,模型参数均在合理范围内且预测结果可靠性较高,研究成果可为相关工程提供一定参考。     

提高探地雷达超前地质预报精度的方法研究

研究目的：在对复杂多变地质条件下的地下隧洞进行施工时，进一步提高喀斯特岩溶多变地质中地质超前预报的精度，使施工顺利开展。 研究方法：通过对黔桂铁路扩能改造工程隧道群施工中应用探地雷达技术对掌子面前方不良地质体的预测预报实践探索，围绕关键技术问题展开研究。 研究结果：结合现场实际提出了改良优化检测方法与工艺、建立预报及预警体系、多种预测分析相互核检滤差、引入数码影像三维预测等综合预报方法的见解并通过实践检验。 研究结论：该方法有效提高了探地雷达在喀斯特岩溶地质中对不良地质体探测预报的精确度和分析描述的准确性。     

基于变权重组合模型的路基沉降预测方法

通过监测数据的沉降预测分析,是解决当前高速铁路路基沉降计算精度不足的主要途径。由于采用常见的反S形成长曲线模型在路基沉降预测时,不能完全预测出沉降曲线的整个发展过程,本文提出了一种基于多种曲线变权重组合的沉降预测模型。该方法结合多种反S形成长曲线模型,赋予一个未知的权重系数,通过最小方差方法对权重系数进行求解,从而得到沉降预测公式。工程实例的计算结果表明:该方法具有较好的适应性和较高的精度,可以应用于高速铁路路基最终沉降量的预测。     

探地雷达的工作原理和检测应用

探地雷达是一种高科技无损检测设备,具有其它检测设备无法比拟的优越性.详细介绍了RIS-2K探地雷达及其对隧道、桥梁、路基等工程的检测应用,实践表明这种仪器能更加方便地了解结构内部的情况,更加形象直观地控制工程质量.