[发明专利]地下水库坝体损伤探测方法及电子设备

说明书

本发明公开一种地下水库坝体损伤探测方法及电子设备，方法包括：获取地下水库坝体的探地雷达信号；对获取的探地雷达信号预处理，得到包括反射波与绕射波的探地雷达预处理数据；分离出探地雷达预处理数据中的绕射波；对分离出的绕射波进行角度域补偿，得到初次探地雷达绕射波成像道集；拉平初次探地雷达绕射波成像道集中的绕射波信号，获得探地雷达信号的偏移速度模型；对分离出的绕射波信号使用偏移速度模型再次进行角度域补偿，得到最终的探地雷达的最终绕射波成像道集，并沿着最终绕射波成像道集中的角度维度叠加，得到绕射波聚焦成像结果。本发明提高地下水库坝体的病害绕射波信号的识别能力和效率，对地下水库安全隐患的病害及时预警。

技术领域

本发明涉及地下水库相关技术领域，特别是一种地下水库坝体损伤探测方法及电子设备。

背景技术

探地雷达是近几十年发展起来的用于对地下目标进行勘探的一种有效装置，在公路、机场、水利、矿山和隧道等许多领域有着广阔的应用前景。在人工坝体病害探测方面，探地雷达技术也进行了大量的研究。何开胜等(2005)研究了探地雷达水库堤坝渗漏检测；田锋等(2006)年通过探地雷波形特征变化、波形同相轴连续性变化，分析了西北地区水库土石坝渗流隐患；贾永梅等(2012)采用探地雷达法对水库塑性混凝土防渗墙质量检测进行了研究；史新伟等(2015)探讨了探地雷达技术在堤坝空洞探测方法的研究。综上可知，探地雷达技术是一种空洞裂缝等灾害体探测的有效方法，相关技术的研究涉及病害体探测的机理、数值模拟、数据处理算法、信号分析技术和人工智能识别等，但是只解决了空洞裂缝等病害探测的初步问题(王成明，等，2007；张海燕，2000；李萍，等，2003；任月清，2005；张学工，2000；张小蓟，等，2008)。

目前对地下空间病害探测多是依据电磁波信号的绕射波为解释依据，该技术只能给出雷达剖面上信号发生突变的位置和突变能量变换。采用小波分析和模糊神经网络的方法又因其固有缺陷(如结构不易确定，陷入局部极小点等)而无法得到精确的识别结果。因此，传统的地雷达技术在数据处理方面存在着探索性和不足，难以有效解决地下水库坝体的空洞和裂缝探测，对此问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术存在难以有效解决地下水库坝体的空洞和裂缝探测的技术问题，提供一种地下水库坝体损伤探测方法及电子设备。

本发明提供一种地下水库坝体损伤探测方法，包括：

获取地下水库坝体的探地雷达信号，所述探地雷达信号携带坝体内部的连续分层界面、以及不连续体的电参数信息；

对获取的探地雷达信号预处理，得到包括反射波与绕射波的探地雷达预处理数据；

分离出所述探地雷达预处理数据中的绕射波；

对分离出的绕射波进行角度域补偿，得到初次探地雷达绕射波成像道集；

拉平所述初次探地雷达绕射波成像道集中的绕射波信号，获得探地雷达信号的偏移速度模型；

对分离出的绕射波信号使用所述偏移速度模型再次进行角度域补偿，得到最终的探地雷达的最终绕射波成像道集，并沿着所述最终绕射波成像道集中的角度维度叠加，得到绕射波聚焦成像结果。

进一步的，所述进行角度域补偿，具体包括:

采用如下角度域补偿公式进行补偿：

其中，M为绕射波多路径聚焦结果，x为地下水库坝体内部的任意成像点位置，s为探地雷达激发源数目，α为倾角，T_D为补偿系数，形式如下:

其中，λ表示探地雷达信号波长；

R(x,α)为角道集成像公式，形式如下：