一种基于雷达探测技术的标识带实时测深系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于雷达探测技术的标识带实时测深装置，属于雷达测深领域，用以提供一种能够实时显示标识带深度的测深装置，包括管线、铺设在管线上方的标识带，以及雷达探测仪，其特征在于，标识带内封装薄层铝箔，所述雷达探测仪包括雷达波发射单元、雷达波接收单元、数据记录单元、数据处理单元和显示单元，能够实现对地下标识带的实时深度测量，并能够直接在装置显示屏上显示；实时对对地下标识带状态进行测量，投资造价低，成本低，经济适用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于雷达探测技术的标识带实时测深装置，属于雷达测深领域，用以提供一种能够实时显示标识带深度的测深装置，包括管线、铺设在管线上方的标识带，以及雷达探测仪，其特征在于，标识带内封装薄层铝箔，所述雷达探测仪包括雷达波发射单元、雷达波接收单元、数据记录单元、数据处理单元和显示单元，能够实现对地下标识带的实时深度测量，并能够直接在装置显示屏上显示；实时对对地下标识带状态进行测量，投资造价低，成本低，经济适用。【专利说明】一种基于雷达探测技术的标识带实时测深系统
本专利技术属于雷达测深领域，具体地说，涉及一种基于雷达探测技术的标识带实时测深系统。
技术介绍
目前，针对现有地下管线的管理方法主要有两种:一种是地上标识管理，即:在地面上设置警示物；一种是在地下标识管理，即:在地下管线上方30-70公分处铺设行踪标识带，当再挖掘时标识带折叠部会随挖掘工具被动打开，被拖至地面，对挖掘者起到提示或警示作用。标识带至地面的距离在管沟开挖时对管沟的深度挖掘也有严格的规定，明确了从标识带到管线的距离，标识带到地面的距离也基本清楚。但是，地下管线的使用寿命要达到30-50年，质量好、维修保养到位的管线有的会超过100年。而随着时间的推移由于人员反复切换、交接不到位所造成的数据遗漏、人为因素反复开挖造成的标识物的遗失，再加上自然因素如，地球浅表土层的变化、地下沙土因水或气体作用造成的部分流失，都会造成现有标识管理方式的失效。 现有的标识管理方式，无论是地上还是地下，都没能解决对地下管线当前状态的实时标识。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种基于雷达探测技术的标识带实时测深系统，根据标识带的埋深以及位置变化可间接的推测出地下管线周围土层变化情况，为管线安全检测和施工挖掘提供参考依据。 本专利技术所述的基于雷达探测技术的标识带实时测深系统，包括管线、铺设在管线上方的标识带，以及雷达探测仪，其特征在于，标识带内封装薄层铝箔，所述雷达探测仪包括雷达波发射单元、雷达波接收单元、数据记录单元、数据处理单元和显示单元； 雷达波发射单元，用于发射雷达波； 雷达波接收单元，用于接收从标识带中的薄层铝箔后反射回来的雷达波； 所述数据记录单元，用于记录雷达波发射单元发射雷达信号的时间和雷达波接受收单元接受收反射回来的雷达波的时间t2 ;并将该信息传输给数据处理单元； 所述数据处理单元，接受数据记录单元传输来的信号，通过预设的算法程序得到雷达波在土壤中的平均传播速度vt，进而得到标识带距离地面的深度h = U2-^VtA ； 所述显示单元，用以实时显示数据处理模块反馈的标识带的实时深度h。 结合地下行踪标识带，在标识带内封装一层铝箔，利用此测深装置可实现对附有铝箔的行踪标识带埋深的实时测量。标识带轻薄柔韧，铺设在管线上方30-70公分处，沿管线延伸，当管线周围由于自然原因或管道自身泄漏造成管线周边砂土流失、地下土层结构变化时，管线上方的标识带也会随周围土层的变化而变化，或是漂移或是断裂。使用测深装置对行踪标识带进行探测，若发现行踪标识带的位置或埋深突然发生了巨大的变动，甚至无法探测到标识带的深度数据，则很可能是此处地下的土层结构发生了剧烈的变动，或已形成地下空洞。此时，必须对此区域进行戒严，立即进行开挖排查，防止灾害性的事故发生。 雷达波发射单元发射出电磁波，雷达波接收单元收到反射回的电磁波信号，在探测过程中，数据记录单元自动记录雷达发射出探测信号的时间和接收经标识带中的铝箔层反射回的电磁波信号到达的时间。此测深装置中内置几种雷达波速度计算程序，如采用介电常数法、反射系数法等程序，以及标识带到地面距离的算法程序；可根据当时所处环境选择最合适的雷达波速计算方式，高效的计算出雷达波速，为深度计算提供可靠数据。能够探查管线周边土层的变化，根据标识带位置和埋深的变化情况，推断地下管线周边土层是否发生了大的改变，一旦发生改变则要进行开挖排查，并进行维护。 优选的，所述雷达波的频率为25MHz?2GHz。 优选的，所述的封装有薄层铝箔的标识带为一种细长形薄带，其宽度为10?20cm，优选为15cm。雷达探测对探测对象有着特殊的要求，探测对象的尺寸大小至少为埋深的1/10，采用该宽度的波薄层铝箔能够满足雷达探测要求以及提高实时测量的精度。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:能够利用此装置实现对地下标识带的实时深度测量，并能够直接在装置显示屏上显示；仅使用一层薄层铝箔就将现在的地下标识带变成了地下环境晴雨表，测深装置与铝箔标识带结合，实现了对地下标识带实时状态的测量，投资造价低，成本低，经济适用；操作方法简单，作业人员手持测深装置沿标识带进行巡查，便能随时查看当时标识带的埋深，以此来判断地下标识带周边环境的状况，节省人力物力。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的测量原理图； 图2是本专利技术标识带放大图； 图3是标识带漂移不意图； 图4是标识带断裂示意图； 其中，1-雷达探测仪；2_标识带；3_管线。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步解释。 实施例1 一种基于雷达探测技术的标识带实时测深系统，包括管线3，铺设在管线3上方的标识带2，以及雷达探测仪1，标识带2内封装有薄层铝箔，薄层铝箔的宽度为15cm，所述标识带2铺设于地下管线3上方30?70cm，如图2所示，该信息在管线铺设之初就已知，雷达探测仪探测到的标识带到地面的距离h，得知标识带的埋深。 h的探测方法如下: 雷达探测仪I包括雷达波发射单元、雷达波接收单元、数据记录单元、数据处理单元和显示单元；所述雷达波的频率为25MHz?2GHz ;雷达波发射单元,用于发射雷达波；雷达波接收单元，用于接收到达标识带薄层铝箔后反射回来的雷达波；所述数据记录单单元，用于记录雷达波发射单元发射雷达信号的时间^和雷达波接收单元接受收到反射回来的雷达波信号的时间t2;并将该信息传输给数据处理单元；所述数据处理单元，接收数据记录单元传输来的信号，根据测量现场的土层构造情况，选择不同的雷达波速计算方式，通过算法模块得到雷达波在土壤中的平均传播速度Vt，进而得到标识带距离地面的深度h =U2-^vtA,然后将该数据h传输给显示单元，工作人员可以通过雷达探测仪读取h。 如图3、4所示，如标识带2发生了漂移或者断裂，则雷达探测仪上的探测到的数据会显示异常，如探测到标识带的位置或者埋深发生了巨大的变动或者无法探测到数据，则很可能是地下土层结构发生了变化而导致标识带漂移或断裂，甚至地下管线周围已经形成了空洞，容易造成地面的塌陷，此时需要立即开挖排查。 实施例2 本实施例除以下特征外与实施例1相同: 薄层铝箔的宽度为10cm。 实施例3 本实施例除以下特征外与实施例1相同: 薄层铝箔的宽度为20cm。【权利要求】1.一种基于雷达探测技术的标识带实时测深系统，包括管线、铺设在管线上方的标识带，以及雷达探测仪，其特征在于，标识带内封装薄层铝箔，所述雷达探测仪包括雷达波发射单元、雷达波接收单元、数据记录单元、数据处理单元和显示单元； 雷达波发射单元，用于发射雷达波； 雷达波接收单元，用于接收从标识本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于雷达探测技术的标识带实时测深系统，包括管线、铺设在管线上方的标识带，以及雷达探测仪，其特征在于，标识带内封装薄层铝箔，所述雷达探测仪包括雷达波发射单元、雷达波接收单元、数据记录单元、数据处理单元和显示单元；雷达波发射单元，用于发射雷达波；雷达波接收单元，用于接收从标识带中的薄层铝箔后反射回来的雷达波；所述数据记录单元，用于记录雷达波发射单元发射雷达信号的时间t1和雷达波接收单元接收反射回来的雷达波的时间t2；并将该信息传输给数据处理单元；所述数据处理单元，接受数据记录单元传输来的信号，通过预设的算法程序得到雷达波在土壤中的平均传播速度Vt，进而得到标识带距离地面的深度h＝(t2‑t1)Vt/2；所述显示单元，用以实时显示数据处理模块反馈的标识带的实时深度h。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：解思亮，赵洪波，曹慧子，
申请(专利权)人：青岛厚科信息工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37