HI,欢迎来到学术之家,发表咨询:400-888-7501  订阅咨询:400-888-7502  股权代码  102064
0
首页 精品范文 探测技术论文

探测技术论文

时间:2022-11-13 23:00:54

探测技术论文

探测技术论文范文1

物探——地球物理勘探的简称,它是以地下岩土层(或地质体)的物性差异为基础,通过仪器观测自然或人工物理场的变化,确定地下地质体的空间展布范围(大小、形状、埋深等)并可测定岩土体的物性参数,达到解决地质问题的一种物理勘探方法。

按照勘探对象的不同,物探技术又分为三大分支,即石油物探、固体矿物探和水工环物探(简称工程物探),我们使用的为工程物探。

工程物探技术方法门类众多,它们依据的原理和使用的仪器设备也各有不同,随着科学技术的进步,物探技术的发展日趋成熟,而且新的方法技术不断涌现,几年前还认为无法解决的问题,几年后由于某种新方法、新技术、新仪器的出现迎刃而解的实例是常见的。它是地质科学中一门新兴的、十分活跃、发展很快的学科,它又是城市建设和水利电力岩土工程勘察的重要方法之一,在某种程度上讲,它的应用与发展已成为衡量地质勘察现代化水平的重要标志。

下面介绍两种实用的直流电法勘探技术——三维直流电法探测技术和岩土体电阻率测试技术,供广大物探同仁工作时参考。

2三维直流电法探测技术

三维直流电法探测就是应用现有的直流电法仪器和勘探方法,在施工方法上优化改进,进行加密采样数据以取得三维数据体,然后采取电阻率层析成像技术进行资料处理和成图。该方法是传统直流电法的三维化,可使勘探精度得到很大提高,在原有仪器设备条件下提高了传统直流电法勘探的能力,但野外测试工作量较大,是以“时间换取空间上的高分辨率”。把它应用到工程与环境地球物理勘探中,不失为一种较理想的方法。三维直流电法勘探施工采取一次布极,多极距测量技术,通常采用的装置形式有两极装置、单极——偶极装置和偶极——偶极装置等。

本文主要介绍两极装置形式,把供电电极B和测量电极N置于无穷远处,在勘探区域布置m条测线,每条测线布置n个测点(电极),测网密度根据探测对象及其探测深度而定,在城市建设和水利电力工程勘测中,一般选取测线距L=2~10米、测点距D=2~5米即可满足勘探要求。外业工作时将m×n个电极一次布置完毕(详见图1),其中单一测点(电极)的编号为aij(i=1,2,3……m;j=1,2,3……n)。

对于两极装置,理论上OB=∞,ON=∞,视电阻率计算公式为:

式中:ρs—视电祖率(Ω·m);rAM—供电电极A与测量电极M之间的距离(m);UAM—测量电极M的观测电位(mV);I—供电电极A的电流强度(mA)。

外业施工过程为:选择a11点为供电点,逐点测量a12,a13,a14,…,a1j,…,a1n各点的电位和供电电流强度,代入(1)式可求得各测量点的视电阻率值。然后再以a12点为供电点,逐点测量a13,a14,a15,…,a1j,…,a1n各点的电位和供电电流强度,依此类推,直到供电点移到a1n-1点为止,即完成其中一条测线a1j的测试任务。其它测线a2j、a3j、a4j……amj的电位和供电电流强度测试按照上述方法和顺序进行,便可获得全测区内各测点不同电极距的视电阻率参数。

资料处理与解释主要目的是便于研究勘查区内地电异常体的空间赋存规律和变化特征。一般程序为:由外业观测数据分别绘制极距d=D,2D,3D,4D,5D,6D……米的视电阻率水平切片,再把它们按对应的水平位置并依电极距大小叠放在一起便可形成倒梯形的三维视电阻率图,据此进行推断解释。根据试验研究和工程实测结果得出:该法的勘探深度一般为(0.6~0.8)d。

图2为文献⑶在城市工程勘查中的应用实例:该测区由于地下人防工程充水、坍塌而呈现低阻电性特征。图2⑴可以看出NE—SW向有一低阻条带,根据本区地质特征和钻孔资料可知,低阻带为地下人防工程上部反映,埋深在1.4~1.6m左右,图右下角的高阻为墙基影响造成;图2⑵因完全充水,低阻带电阻率较d=2m时低,埋深应在2.8~3.0m左右;图2⑶的等值线形态与图2⑵基本一致,为人防工程的完全充水部分,深度在4.2~4.4m左右;图2⑷为人防工程基底反映,深度在5.6~6.0m左右。据以上分析,人防工程平面位置为图2⑴虚线圈定区域,人防工程呈NE—SW走向贯穿勘探区域,深度在2~6m左右。据报道该测区解释成果经开挖验证完全符合客观实际。

该法较传统直流电法勘探具有信息量大、精度高的优点,在工程勘察中有较好的应用效果,同时又拓展了老式电法仪的应用范围,延长了老式仪器的经济使用寿命;但又具有施工量大的缺点,性价比决定其适合于小区域的工程勘察。

3岩土体电阻率测试技术

对岩土体电阻率的测试,可以采用多种方法。下面主要介绍直流电测深中的温纳装置在岩土体电阻率测试中的具体应用。根据试验研究和工程实测结果可知该法具有快速、准确地测定岩土体电阻率,并对不同岩性层划分做出客观解释。

实际工作中,根据测试场地的大小,可选用对称四极装置或三极装置进行测量。由于温纳装置是等比装置,且MN/AB=1/3,所以视电阻率与电位差及电流强度的关系式为:

式中:ρs—视电祖率(Ω·m);UMN—测量电极MN观测电位差(mV);I—供电电极AB之间的电流强度(mA);k为装置系数:

由此可分别得到四极和三极的装置系数:

(四极装置适用)

(三极装置适用)

在现场观测过程中,将AB供电极距逐渐加大,以增加勘探深度,可以测得不同电极距下的视电阻率ρs。实用的供电极距及测量极距见表1。

表1供电极距和测量极距单位:m

AB

1.8

2.4

3.0

4.2

5.7

7.8

10.2

13.2

17.4

22.8

30

42

57

78

102

AB/2

0.9

1.2

1.5

2.1

2.85

3.9

5.1

6.6

8.7

11.4

15

21

28.5

39

51

MN

0.6

0.8

1.0

1.4

1.9

2.6

3.4

4.4

5.8

7.6

10

14

19

26

34

数据处理与解释采用现场作图的方式,可快速测定电阻率及划分岩性层位。以MN为横坐标,计算MN/ρs,并以MN/ρs为纵坐标,在双对数坐标纸上绘制MN/ρs与MN的关系图,详见图3。对图中不同极距的测试值,找出不同深度、相同斜率的点,对这些点进行连线,使其均匀地分布在直线上或直线两侧。求直线段斜率的倒数,可获得测点处各层的电阻率ρij。

式中:i为层位序号(i=1,2,3,…);j为测深点编号(j=1,2,3,…)。对各测深点依次作图解释,可求得各测点处分层的电阻率值,对获得的各层电阻率值进行数理统计,便可获得地层的平均电阻率值。计算公式为:

其中:—第i岩性层平均电阻率值;ρij—第j测深点处第i岩性层计算电阻率值;n—测深点数。

根据下式确定标准差,以求得第i岩性层电阻率值的变化范围±si。

物性层位的划分可以采用计算机数值模拟计算、量板法或其它手工解释方法,但由于对解释结果的影响因素很多,例如不同时代不同成因的地层、岩性特征、地层倾角、构造特征等,使其垂直方向和水平方向上均存在较为复杂的变化,地下高阻或低阻屏蔽层的影响,实际地层的各向异性等等,都将对岩性层参数的解释结果产生较大影响。由此可知该解释只能是电性层参数,而不是所求目的地质层参数。因此地质层位的划分尚需将电性层参数转化为地质层参数,在实际工作中,必须进行层位厚度校正。具体做法是:首先在已知地层剖面处进行电测深(如钻孔处),通过已知地层剖面确定校正系数,即确定AB/2极距与层位深度的关系。再通过已知地质剖面或钻孔处的电测深数据作视电阻率拟断面等值线图,在视电阻率拟断面等值线图上划分地层,用已知地层深度或钻孔深度h与地质层面对应的AB/2对比,求取不同深度AB/2的校正系数λi:

(i=1,2,3,…)

实测工作时,可对每个钻孔进行统计,求取深度校正系数的算术平均值。如在没有钻孔(或已知地层剖面)的测区,可采用工程类比法获得,如采用邻近地质条件相似地区的深度校正系数即可满足工程需要。

据文献⑷报道,他们的研究和工作过的测区,其极距与钻孔对比的校正系数为0.66左右。而温纳装置选取MN/AB=1/3,MN≈0.66(AB/2),因此,以MN作横坐标,以MN/ρs为纵坐标作图,则不同斜率的直线交点处对应的横坐标即为层位顶面的深度(见图3)。

同样,在不同的地区还可以AB/2作横坐标,以(AB/2)/ρs作纵坐标,作双对数坐标图,用不同斜率的直线交点处对应的AB/2乘以校正系数,求取地质层位顶面的埋深。图4为某变电站场地电阻率及层位划分实际解释应用图(见文献⑷)。该图是以AB/2作横坐标,以(AB/2)/ρs为纵坐标,作双对数坐标图。从图中可以很好地划分出4个层位并计算直线段斜率的倒数,获得各层的电阻率值。依据实际经验该方法对于电阻率相差不大的相邻地层的划分也有较好的地质效果。

该方法较传统的解释方法具有快速(可由记录员现场绘图取得解释成果)、准确的特点,相对于传统的解释方法而言更适合工程物探在解决地层划分和电阻率测试中的应用。另外,场地的岩土电阻率是工程设计接地装置的一个重要参数。它的确定对电流尽快地散入大地,达到足够小的接地电阻及接地装置地下部分的合理布局起到十分重要的作用,它沿地层深度的变化规律是选择接地装置型式设计的主要依据。岩土中含水量和温度的变化,对岩土体电阻率的影响较大。温度降低,岩土电阻率增大;温度升高,岩土电阻率变小。岩土湿度变小,电阻率增大;岩土湿度变大,电阻率变小。但岩土含水量增加较大时,岩土电阻率反而增加;另外,水的矿化度不同,对岩土电阻率的影响也是不一样的。所以,如果条件允许,应在冬天干旱季节,对变电站场地的岩土电阻率进行测定,以获取场地在一年四季中最大的电阻率,供设计接地装置使用。

4结束语

以上较为详细地介绍了三维直流电法探测技术、岩土体电阻率测试技术的现场施工方法、资料处理及其解释的技术路线,由此可以看出,它们在城市建设和水利电力工程勘测中具有信息量大、准确、直观、经济、快速、便于分析等特点而具有广泛的应用前景。

随着电子和数据处理技术的发展,城市建设和水利电力工程物探技术也随之提高和拓宽,许多新技术、新方法在生产实践中显示出强大的生命力而不断的发展完善,应用范围也不断拓展;如地质雷达技术、面波勘探技术、电阻率层析成像和地震(声波)CT技术等都在工程实践中取得了良好地应用效果,发挥着愈来愈重要的作用;同样,常规物探方法的应用范围和应用领域以及数据处理技术也不断进展和创新,在工程建设和实践中发挥着不可替代的作用,取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献:

⑴傅良魁.电法勘探教程[M].北京.地质出版社,1990.

⑵MHLoke.Electricalimagingsurveysforenvironmentandengineeringstudies[EB/OL].2002,2.

⑶许新刚等.三维直流电法勘探在地下人防工程勘察中的应用[J].物探与化探,2004(2).

探测技术论文范文2

关键词:地球物理勘探技术 应用研究 发展

中图分类号:P631 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)08(b)-0041-01

地球物理勘探是通过物理场研究地质构造变化,从而探测地下异常体的一种技术方法。物探仪器是主要的测试设备,物探仪器运用物理学、电子学、系统科学、材料科学、计算机技术等学科的综合方法、技术和理论,来探测地球的各种物理信息。物探仪器应用也是非常广泛的,主要应用在建筑工程、水电、交通、煤炭、石油、地质等众多的领域,在资源与能源的发掘和探测、监测地球的环境污染、预测地质灾害等方面也发挥了重要的作用。

1 地球物理探测技术的主要方法

传统的地球物理探测技术的主要方法有:

(1)电法勘探:较为普遍运用的方法。是通过对地层电磁场、电学性质变化规律的研究,根据不同的电性差异,研究测量电场分布规律,以了解地质的状况。(2)磁法勘探:利用磁力仪监测不同地质体的磁性差异,研究地下磁异常及分布规律,从而解决各类地质问题。(3)重力勘探:依据各地质体存在一定密度差异,运用重力测量仪器观测出重力异常,了解地下地层的岩性和起伏变化情况。(4)地震勘探:地震勘探是发展最快的方法之一,它利用人工激发地震波,根据不同地层、岩石的地震波传播规律勘探地质的性质,达到预测地震、减少灾害及勘探和透析地球内部构造的目的。

随着科技技术的不断发展,地球物理探测仪器设备引进了现代电子技术,从而进一步压制干扰,提高分辨能力。

从探测深度上分别,物探主要分为四种类型:超浅层、浅层、中深层、深层[1],其分别应用的探测方法为:(1)对于超浅层,主要用于地质雷达技术与浅层地震技术两个探测方法;(2)在浅层上,有高密度电阻率和高频电磁成像两种方法;(3)对于中深层,主要应用可控源电磁测深和高精度重力测量两种方法;(4)对于深层,主要应用天然大地电磁测探、高精度磁力测量、深层地震,三种探测方法。

2 地球物理勘探中应用的新算法、新理论

(1)小波理论:是根据傅立叶理论分析逐渐发展起来的一个新的理论分支,适用于信号中差分方程数值解、数据压缩、子波算法、成像的处理,以提高数据的分辨率和信噪比。(2)神经网络理论:仿人脑思维的模拟计算。是通过样本资料的分析研究、学习,从而获得重要的参考数据,对未经处理的资料进行判断的理论。(3)几何分形:主要是对自然界中不规则、不稳定和较常见现象的进行研究,揭示自然界中不同尺度的物体和现象之间存在的相似性,以及整体和局部的相似性。由此,可以通过局部信息对整体信息进行预测[2]。(4)混沌理论:主要应用于描述非线性系统,它与几何分形理论联系很密切,他们都是分层次的基干尺度,揭示不同尺度之间存在的相似性、标度律、差异性等。(5)地理信息系统:一种计算机系统,利用计算机硬件和软件的支持,对时空的数据进行采集、存储、管理、查询、输出,通过地球物理勘探数据处理技术方法,能够快速地分析、输出和查询数据。

3 地球物理勘探技术的基本应用

(1)能源物理勘探。主要是对石油、天然气地区进行综合能源勘探。前期普查依赖于地震勘探。详查过程中,要运用大地电磁、高精度磁力、高精度重力等一些测探技术,对油气地区进行区块评价和构造研究,找出油气储藏构造,从而解决油气勘探中的疑难问题。(2)固体矿产物理勘探。尤其是金属矿产勘探,主要使用电法和磁法。电法主要是根据矿体与围岩的电性差异为基础,研究人工稳定的电流场在地下传导的分布规律。磁法勘探主要是根据矿体或其赋存构造与围岩的磁性差异,在地表或一定高空中测量磁场强度变化的规律。(3)工程物理勘探。工程建设迅速发展,工程物理勘探需求也日益增长,主要应用在建筑、公路、铁路、管道、水利等工程的检测,运用浅层地震、探地雷达、电法等探测方法对工程进行物理勘探。(4)对环境保护、灾害防治的物理勘探。地球物理勘探可以从电、热、光等物理变化进行监测,从而认识环境变化的过程,为环境保护提供背景资料。自然灾害的突然发生严重危害人们的生命安全和经济损失,地球物理监测技术的应用对自然灾害起到了有效的预测、防治的作用。

4 地球物理勘探技术发展的趋势

综合物理、数学、计算机等科学的应用,探测技术越来越成熟,地球物理勘探技术发展的趋势主要表现可以分为以下几个方面。

(1)应用计算机和数据采集技术,使得物理勘探技术向着自动化、数字化、轻便化和多功能化发展。目前在核电站、水电站、矿山等一些重大工程建设上,需要查明较大的危害,关键性的地质构造等[3]。同时,世界很多发达国家面临着浅层矿资源枯竭的问题,工作人员已经向沼泽、海洋、沙漠的方向进行资源勘探。对于这些工作开展就需应用新技术、新仪器,使难以到达的地区得以勘探实施。(2)总线技术进一步发展,逐步形成积木式、模块化、插卡式的球物理勘探仪器关键技术,这些技术的运用可以实现多功能和多参数的自动测量,使物理探测仪器系统模块式的组成结构更加紧凑,也代表新一代技术的发展方向。(3)应用功能较强的应用型软件和集成化的计算机辅助测试技术,使测试技术和测量仪器的发展更上一层。使物探仪器具有更强的功能性,可以更方便地满足勘探的各种需要。(4)高速单版数字信息处理器将误差修复、信号处理、数据处理的功能增强,对一些高档仪器更新、扩展的功能不再只单依靠增强硬件的功能和制造工艺的精细。(5)超导新技术于磁力仪、重力仪的运用,大大增强了探测仪器的功能。(6)应用RS、GPS与GIS技术,提高了地震勘探的分辨率和解释精度。

5 结语

与现代电子计算机技术、3S技术的结合,提高了解决各种地质问题及数据处理的工作效率,同时探测的精度也越来越高。由于新理论、新技术、新材料的运用,使得地球物理勘探技术应用领域和勘探范围得以拓展。总之,结合了新技术、新方法、新材料的地球物理勘探技术必将向多功能、智能化、数字化的方向发展,以期解决人类社会活动中更多的领域中的问题。

参考文献

[1] 徐观来.地球物理勘探技术发展现状与实际应用研究[J].科技创新与应用,2014(8).

探测技术论文范文3

随着我国社会与经济的发展,人民生活水平不断提高,人们对区域治安环境以及安全防范的要求也越来越高,同时现代化技术高度发展的今天,犯罪更趋智能化,手段更隐蔽,所以保证区域的安全必须从运用现代化的防盗报警技术。在现代化防盗报警技术中,红外技术有四大优点:环境适应性好,在夜间和恶劣天候下的工作能力优于可见光;隐蔽性好,不易扰;由于是靠目标和背景之间、目标各部分的温度和发射率差形成的红外辐射差进行探测,因而识别伪装目标的能力优于可见光;红外系统的体积小,重量轻,功耗低。但有三大因素制约着其效果:目标的光谱特性;探测系统的性能;目标和探测口之间的环境和距离。所有探测技术的发展都有三个阶段:a.探测信号的强度,得到目标的"黑白照片",这是初级阶段;b.探测信号的强度和波长,得到目标的"彩色照片",达到中级阶段;c.探测信号强度、波长和相位,得到目标的"全息照片",这才达到探测技术的高级阶段。目前的红外技术处于其初级阶段的后期,正向中级阶段发展,其标志是研制出了双(多)色红外探测器,得到了目标热图象的"彩色照片"。可以预计,今后双色探测器将随单波段探测器及其配套技术的成熟和市场需求的增加而加快发展,并将集中在以下五个方面:(1)集成化的双色探测器有利用简化系统结构,能充分利用半导体材料制备技术的最新成果,便于器件焦平面化,其中HgCdTe合金系和各种量子阱/超晶格材料系统将得到重点发展。(2)采用焦平面器件,更好的满足系统的要求,同时也有利于简化系?统结构,降低成本。(3)为明显的提高系统的性能,双色探测器将向大面阵和长线列发展。(4) 双波段系统将克服在光学设计和加工、信号处理和显示等方面的困难,缩小体积、减轻重量等,以便扩大其应用范围。 (5) 随材料、器件和系统技术的进步,双色探测器将向更多的光谱波段发展,既包括拓宽光谱波段,也包括将光谱波段划分成更为细致的波段,以获得目标的"彩色"热图象,更丰富、更精确、更可靠地得到目标的信息。

课题研究目标、内容、方法和手段:

本课题研究红外监控系统的设计与实现。主要实现对象是被动红外防盗报警探测器。其包括硬件和软件两大部分。主要包括对于硬件的构成以及软件的接入进行描述。通过51单片机、驱动电路、传感器、GSM等技术来进行设计与实现。

设计(论文)提纲及进度安排:

4月6日至4月25日

分析题目查阅资料学习与毕业设计相关的知识

4月25日至5月15日

硬件实现、软件编写、进行方案论证

5月15日至6月10日

测试硬件、调试软件撰写毕业论文并征求导师意见,修改毕业论文,进行毕业论文的评议。

主要参考文献和书目:

[1]张玉香.新型遥控接收模块HS0o38〔J〕.无线电,1998,7

[2〕高茹云.通讯电子线路仁M〕.西安:西安电子科技大学出版社,1999。

[3]李华.MCS-51系列单片机实用接口技术. 北京:北京航空航天大学出版社,1993年。

[4尤一鸣等.单片机总线扩展技术.北京:北京航空航天大学出版社.1993,11。

[5]蔡轶.通用遥控解码电路.电子技术1995 .1

[6]施德恒,郭峰光谱识别型激光警戒系统述评激光与红外l99929(l):9一13

[7]卢万欣,梁桂云,韩永林激光预警装置激光技术199218(3):180一183

[8]沙占友,王彦朋,孟志永等.单片机电路设计. 北京:北京电子工业出版社,2003。

[9]周航慈.单片机应用程序设计技术. 北京:北京航空航天大学出版社,2002。

[10]付伟激光告警中的多元相关探测技术红外与激光技术1992(6):23一27

探测技术论文范文4

[关键词]地质矿产勘探 问题 措施

[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-3-145-1

1引言

地质勘探是一门自然学科,随着经济的发展,消耗的地质矿产资源量越来越大,浅层的地质矿产资源已经被开采殆尽,地质矿产勘探实施过程中的问题越来越突出,影响了地质矿产的开采。论文将分析当前地质矿产勘探中的应用技术和存在的问题,并提出想过的应对措施,为相关的研究提供一定的参考。

2常见的几种地质矿产勘探技术

(1)测井勘探技术:测井勘探技术常被应用到煤层的定性、定深、定厚,对地质矿产进行炭灰水、水量、泥沙进行分析,并分析其力学性质。这种技术所采取的探测方式根据声、电、核等一系列的物理参数进行测井,运用水文测井,地质矿产气测井的技术进行勘探,此类技术对煤炭资源的测量精度可以达到10cm,对非煤系的探测精度可以达到20cm。

(2)运用重磁电、地质雷达等技术进行地质勘探:重磁电、地质雷达等技术广泛应用于煤炭、石油和地下水的地质勘探,主要是采用高精度的重力和磁法进行勘探,也可以采用直流电法和瞬变电磁法进行勘探,应用的领域包含一些地质构造,如断裂、褶曲、陷落柱、沉积盆地等,对一些特定的构造和地质体进行圈定,比如含水裂隙带、岩溶的发育带等。

(3)高分辨地震的勘探技术:高分辨地震勘测技术对于二维、三维的矿产资源的分叉和合并区、岩浆岩、断层落差等进行圈定和查明,从而进一步划分地矿层的发育带等。高分辨地震的勘探技术可以掌握详尽的地质构造,在地质矿产的勘探中比较常用,发挥着重要的影响。

3地质矿产勘探中存在的问题

在地质矿产勘探的过程中,由于勘探技术、地质环境等因素的影响,存在比较多的问题,影响了实际的地质矿产勘探的效率,存在的问题主要有以下几个方面:

(1)在地质勘探开采过程中会对地质环境造成很大的破坏,发生地质灾害和环境污染等问题,产生诸如水资源污染、土地沙漠化以及其他的破坏性的地质灾害。某些地质勘探过程所带来的影响虽然不会十分显著,但随着时间的推移,消极影响会逐渐的累积,对于我国地质矿产勘探事业有很大的限制作用,影响地质矿产勘探质量的提升。

(2)地质勘探的生态破坏预测不足:当地质矿产勘探之后,会造成一系列的地质危害,导致地区的生态平衡破坏。因而需要对地质勘探后的生态破坏进行预测评估,以免带来潜在的风险,但是当前地质勘探后的生态破坏预测的手段不足,相关的理论知识也不充分,造成相关的工作不到位,难以将勘探后的灾害降低到最小。

(3)开采后的治理工作不足:由于对矿产资源进行大量的开采,浅层的地质资源逐渐枯竭,需要向深层的地层进行勘探分析,但是开采越来越深,地下水文地质的复杂程度加大,在进行深地层的矿产勘探时常发生突水的事故,加大了勘探的难度,并且治理的难度也相应的增加。如何进行开采后的治理工作,成为了研究的难点,尤其是研发出一种可以预测突水的技术十分必要,但目前的技术存在很大的限制,工作的效率不高。

(4)基础性地质工作推进的速度慢:在某省的区域调查中,除了要针对整体的工作进行调整之外,还要加强整体的探矿工程,保障矿产资源开采的基础上进行综合控制,但由于条件有限,有些地区在基础性地质的工作推进时存在不足,速度慢,建设的质量不高,限制了矿产勘探效率的提高。

(5)深部找矿技术有待进一步的提升:许多企业为了追求初期的效益,往往在前部开采时有很大的随意性,造成一定程度的浪费,而涉及到深部的地质矿产勘探,将会面临更大的难度。深部找矿的技术存在一定的局限性,其技术手段有待进一步的提升。

(6)综合研究薄弱:地质矿产资源勘探是一项系统性的工程,需要科学的理论基础作为依靠,在我国的开采矿产资源中,综合性的研究工作比较缺乏,影响了整体的矿产资源勘探。

4地质矿产勘探相关的应对措施

4.1研发新的勘探技术

当前地质矿产的勘探技术比较薄弱,因而需要加强相关技术的研发,提高地质矿产勘探的质量,例如井下勘探技术、遥感技术、水平钻进技术、动态地质勘探技术等,也可以结合几种不同的技术,如遥感技术为例,主要是结合了卫星定位与计算机技术,对矿区的资源和环境进行有效的勘测,是一种半智能、半自动的地质勘探系统。

4.2加快煤矿开采与天然气一体化的步伐

加快煤矿的开采与天然气开采一体化除了可以提高资源的利用率,还能对环境进行保护,二者一体化的发展需要从理论上进行研究,需要天然气开采与煤炭开采密切配合,对于一些天然气富集的矿区进行深入的研究,总结相应的规律,并进一步的创新,生产出与之适应的设备,起到提高开采率,减少污染的目的。

4.3加强信息的传播

信息技术的发展推动了各行各业的发展,新技术的发展可以提升地质矿产勘探的效率,如引入的并行分布式处理、人工智能、神经网络、大容量存储、多媒体工作站等技术,在分析处理一些数据时更加高效准确,探测的自动化程度也更高,可以有效的控制勘探的质量。

5结束语

我国的经济发展对地质矿产的依赖越来越大,提升地质矿产资源的开采效率,需要地质矿产勘探技术的不断进步,论文研究其中存在的不足,并分析相关的应对措施,为提升整体工作效率做出一定贡献。

参考文献

[1]王树江.浅谈煤田地质勘探技术发展[J].民营科技,2011(4).

[2]曹桂华,朱霞,严良.我国矿业对外投资中存在的问题及对策研究[J].中国国土资源经济,2005(9).

[3] 徐少龙.探讨地质矿产勘探实施过程中存在的问题[J] .河南科技,2013(07):187.

[4]虞国超.地质矿产勘察的现状以及在实施中存在的问题[J].科技致富向导,2012,07(21):269.

[5]张宏.浅谈地质矿产勘查项目质量控制[J] .中国管理信息化.2012,15(24):40-41.

探测技术论文范文5

【关键词】水文地质,勘察方法,找水,综合运用

中图分类号:P331文献标识码: A 文章编号:

一、前言

伴随着现代科学技术的日新月异,水文地质勘察人员在工作中需继承和发展传统技术基础上,也要关注并结合新技术、新理论,这样才更有利于进行找水工作,才可以使找水技术不断的更新发展。目前,我国人均淡水资料拥有量不足2 200m3,世界排名109位,而30年后,人均淡水资源拥有量将不足1 700 m3。因此用现代的水文地质勘查方法来找水减缓各区域供水压力已成为当务之急。以下分别详细介绍了遥感技术勘察法、地球物理测井勘察法、地面核磁共振勘察法的工作原理及在水文地质勘察工作中的具体应用。

二、现代水文地质勘察方法在找水中的应用

随着我国经济的快速发展,我国总体而言,水资源的利用形式逐渐严峻,以许昌市为例,许昌市水资源严重短缺,人均水资源量仅204立方米,相当于全国人均水平的1/10。市区由于过量开采地下水,已形成面积达67 平方千米的水位下降漏斗漏斗中心水位埋深24.0m,且仍以每年1.5~2.0 m的速度下降,地面最大沉降量超过277 mm。为了满足城市居民生活和工农业生产用水需求,在许昌麦岭水源地综合运用现代水文地质勘察方法找水勘察,取得了多种地质信息,基本查清了供水目的层的埋藏条件、边界条件以及地下水动态特征。笔者将从下面几个方面简述现代水文地质勘察方法在找水中的应用。

1.物探和钻探

(一)物探。在水文地质调查的基础上,结合研究区的水文地质情况,采用对称四极电测深法对勘察区西部的补给断面进行探测,共做电测深点203个,电测深剖面8条;利用EH-4电导率成像系统,对勘察区西部、南部边界和北汝河河道进行了探测,共完成9条物探剖面, 96个物理点,剖面长度54.55km;对18眼探采结合井和4眼勘探井进行视电阻率和自然电位物探测井,划分地层,进行排管。通过这些工作,基本查明了西、南边界和北汝河河床的地层结构和含水层的分布规律,为拟建水源地的供水孔和布置钻探工程量提供了科学依据。

(二)钻探。根据遥感水文地质调查、物探资料,结合以往地质、水文地质资料,在补充分析勘察阶段成果的基础上布置钻探工作量。勘探施工勘探抽水孔4眼,进尺291.4 m;地质孔4眼,进尺362 m;观测孔12眼,进尺1 071.55 m;探采结合井18眼,进尺2 242.2 m。共施工勘探孔和探采结合井38眼,总进尺为3 967.15 m。根据物探、钻探工作分析,麦岭水源地第四系孔

隙含水层的形成和分布受北西向的茨沟—姜庄凹陷和襄城大断裂等构造控制。同时根据区域水文地质条件及水源地地层时代、岩性、成因及富水性,新近系湖积层及第四系下更新统冰水沉积层的富水性差,集中供水意义不大;中更新统埋藏型冲洪积卵砾石层颗粒粗,厚度大,富水性强,不易污染,是城市集中供水的理想水源地。

2.遥感技术在地下水资源勘察中应用

遥感技术即从远处探测、感知特体各事物的技术,它技术先进、探测范围大、信息量大,并可实施动态监测。遥感勘察方法就是在勘察区范围内进行的航空遥感勘察,它是一种采用展片和航片目视解释,结合野外验证与水文地质补充调查的水文地质勘察方法。遥感勘察方法可分为4种:热戏外监测法、水文地质遥感信息法、环境遥感信息分析法和遥感模型法。

(一)热红外监测法。热红外监测法主要就是用热红外波段的遥感图像资料,通过测定地面温度来确定地下水的存在。特别适应于干旱、半干旱地区的水资源的寻找。其工作原理是:地下水可在过毛细管作用、热传导作用及地表强烈蒸发作用下可导致干旱或半干旱地区的地表湿度和温度发生变化,从而导致冷热异常的现象,此现象便可在热红外遥感图像上显示出

来。利用红外遥感数据再配合一定的航片作为基本的遥感资料便可实施地下水资源的探测工作。

(二)水文地质遥感信息分析法。水文地质遥感信息分析法就是运用水文地质理论对从遥感图像获取的地层岩性、构造、水文等水文地质信息进行分析,从而确定有利的蓄水构造,判断地下水的贮存情况。

(三)环境遥感信息分析法。环境遥感信息分析法就是根据遥感图像上提取的与地下水有关的植被、湖泊、水系等环境因子与地下水的依存、制约关系来判断地下水系统的贮存情况。其工作原理是:在干旱区域,植被的生长状态因受到气候、性、地貌、水文地质条件等因素的制约,其中区域浅层地下水对植被的影响最大。地下水水水位埋深、矿化度、水化学类型控制着被群、植被覆盖度。可通过这些信息来判断地下水的排泄点(区)的水位埋深、矿化度和水化的学类型等相关信息。

(四)遥感模型法。

通过分析遥感图像得知与地下水密切关系的水文因素状况,并建立监测地下水位的定量评价模型,对地下水资源进行估测的方法叫遥感模型法,它是遥感与数学、模型学相结合的一种新的研究方法。此种方法主要用于评价地下水位分布状况。

3.地球物理测井方法

地球物理测井是物探方法的一种,主要是配合地质钻探对钻孔内的水文地质状况进行精确探测。地球物理测井方法是以严密的物理数学原理为基础,主要用于分析地下水的分布,判断地下水质量,探测岩溶洞,分析地层构造等。地球物理测井主要工作内容及工作原理如

下:

(一)正确地划分含水层并确定层位及厚度,研究它们之间的相互关系。

(二)对地下水进行地下水矿化度进行测量。地层水的矿化度越高,地层电阻率值越低

(三)判断裂隙及其泥质含量。裂隙存在的判断标准:声波时差较大,电阻率较小,密度偏低。如果裂隙存在,那么裂隙中填充的泥质越多,自然伽马测井值就越大。

(四)岩溶水勘察。裂隙层位可由声波曲线直接反映;当溶洞中含水时,自然伽马曲线幅值略低,以此来可判断其富水性;在岩溶、裂隙发育处,会出现井径扩大的现象,因此,岩溶裂隙发育程度也可用井径曲线来判断。

(五)划分钻孔地层岩性。根据不同岩石的密度,电阻率,波阻抗,孔隙度等参数的差异,并综合电阻率测井、声波测井、密度测井、中子孔隙度测井等资料就可以划分钻孔的岩性剖面。

4.地面核磁共振法

地面核磁共振法就是利用不同物质原子核特性差异产生的核磁共振效应,通过观测、研究地层中水质子产生的核磁共振信号的变化规律,来判断探测区地下水的分布情况。它是目前世界上唯一可直接找水的地球物理方法,可量化含水层信息,勘探的深度小(目前最大勘探深度小于150m),适合北方地表较干燥地区使用。其工作原理就是水中的氢核质子在地磁场的作用下,处在一定的能级上,再以具有拉摩尔频率的交变磁场对地下水中的质子进行激发,这样原子核能级间就会产生跃迁即产生核磁共振。核磁共振信号的强弱或衰减的快慢直接与含水层中氢质子的数量、含水层孔隙大小相关,核磁共振信号的幅值越大,所探测区域内水含量就越丰富。从而,可以根据由小到大的核改变激发脉冲矩来推断由浅到深含水层的贮存状况,达到实现直接寻找地下水的目的。

地面核磁共振法属于直接找水法,在有效的勘探深度范围内,有水就有核磁共振信号显示,以此来探测各类型的地下水。主要用于探测其他物探方法难以寻找的地下水,主要应用在以下4个方面:黄土孔隙、裂隙水探测;寻找碎屑岩类浅层风化裂水和层间承压裂隙水;确定基岩裂隙带的富水性;判断灰岩区溶洞、裂隙含水或是泥质充填。

三、结束语

随着近年来科技的不断发展,以及勘探技术的不断提升,在继承了老一辈水文勘探人员的技术和知识后,新一代的工作者更要与时俱进,不断的研究并熟悉新的理论和技术,从而将新老结合,挖掘开拓出更加优良的勘探方法,从而方便找水工作,使得找水的相关技术得到不断的提升和发展。

参考文献:

[1]-张少勇,刘伟超,田慧娟,李倩倩 现代水文地质勘察方法在找水中的综合运用[期刊论文] 《中州煤炭》 -2010年1期

[2]-邹慧峰 找水中现代水文地质勘察方法的综合应用[期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2011年12期

[3]-贤世荣 水文地质勘察方法在找水中的应用[期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年20期

[4]-赵实 现代水文地质勘察方法在找水中的综合应用[期刊论文] 《技术与市场》 -2010年9期

探测技术论文范文6

关键词:激光雷达;探测距离;尾流消散;应用趋势

引言

飞机尾流是飞机在飞行过程中产生的必然现象,与大气不同,飞机尾流拥有特殊的空气动力学特性与雷达特性。从空气动力学的角度来分析,飞机在飞行过程中,尾部产生的气流更加强烈,而且为不规则变化,因此飞机尾流成为了航空安全的重要影响因素。

1 民航飞机尾流的产生与消散

1.1 尾流的产生

尾流,即翼尖涡流,指的是飞机三维机翼在出现升力情况下,随着出现诱导阻力的诱因。在飞机三维机翼出现升力情况下,飞机上翼面的压强将不足机翼面,于两个飞机翼尖位置气流便会自下翼面经翼尖流往飞机上翼面,如图1所示。此外,结合懦可夫斯基升力公式,尾涡强度与尾涡相互有着下述关联性:

?祝0=Y/pVLv=NyG/pLv

该公式中,Lv=πl/4,Lv表示飞机有效翼展,l表示飞机翼展。

图1 飞机尾流的产生示意图

1.2 尾流的消散

尾流的消散机制十分繁杂,飞机尾流的消散步骤、方式受局部大气环境很大程度影响,包括大气分层效应、风的速度场、温度梯度以及大气絮流度等等[1]。现阶段,针对尾流的消散机理尚不十分明确,结合相关研究而言,飞机尾流消散通常存在以下几种方式:I.经较长一段时间之后,翼尖涡流扩散能够使得各个漩涡不断增大,造成尾流与大气相融合,引发尾流消散;II.即刻的结构变换,能够片刻使漩涡中心位置加宽,造成漩涡瓦解、破裂,引发尾流消散。

2 民航飞机尾流探传感器技术特点

2.1 激光雷达探测技术

飞机尾流的激光雷达探测技术属于一项较为成熟的探测技术。Lockheed Corporation推行SOCRATES项目,通过激光雷达探测技术对飞机尾流进行跟踪,达到了显著的机场使用率、机场安全可靠性等改善效果[2]。伦敦希思罗机场开展的激光雷达探测研究发现,飞机尾流组成有着一系列有趣之处。良好的天气环境下,激光雷达探测性能十分可观,可确切呈现出尾流空气动力学相关参数,能够给予飞机升降以有利的尾流特性依据,性能发挥距离比较远,然而在浓雾、阴雨等天气环境下,激光雷达的传播急剧衰减,性能发挥距离极大地下降,无法符合飞机尾流探测标准;另一方面,激光雷达探测技术还有着成本造价高的不足。

2.2 雷达

相较于激光雷达探测技术,雷达有着天气环境适应能力佳、成本造价经济等优势,并且同样可以确切呈现出尾流空气动力学相关参数,符合民航安全对飞机尾流动态预测、检测的标准。鉴于此,飞机尾流的雷达探测技术愈来愈得到人们的热点关注。自上世纪八十年代到今天,欧美诸多发达国家开展了一系列飞机尾流探测研究检测尾流雷达发射率,相关飞机尾流雷达探测研究[3],如表1所示。自多普勒谱雷达相关研究角度出发,尾流构成成分包括两个相对旋转的两个漩涡,尾流速率能够视为两个旋向不同的涡旋重叠,公式为:

v2(r)=v(r-r2)-v(r-r1)

其中,v(r)指的是尾涡剖面切向速率模型,r1、r2指的是涡旋中心,方程经矢量叠加一定地呈现了涡旋的动力学状态[3]。设定飞机航速为70m/s情况下,通过单位长度尾流之中径向速率vd所具备的体积呈现多普勒谱S(vd),单位为m3/s,统计手段获取单涡、双涡多普勒谱公式与单涡所得结果基本一致,公式均可表示为:

S(vd)≈?祝20/8π3d,v0≤|Vd|≤V1

其中,?祝20指的是尾流涡环值。V0=?祝0/2πBa指的是尾流多普勒最小速率值,经计算,单涡、双涡标准差均在3m/s范围。

3 民航飞机尾流探测研究现状

3.1 尾流雷达探测技术的问题与趋势

自尾流雷达探测技术研究方向而言,截止目前,它的理论研究仍旧鲜有成果。机尾流探测实验研究之中,大部分研究集中于光大、雷达等探测技术上,且尾流雷达探测技术愈来愈得到行业的热点关注。

3.2 尾流探测技术的理论体系

现阶段国际上关于尾流探测技术的相关研究所集中在民航领域,故此类研究所研究的主要方向为近程尾流相关探测实验。相关面向反隐身实践需要的远程尾流探测技术的理论体系,国际上还没有十分明确的研究方向。在我国,相关人员在进行尾流探测、尾流目标特性相关研究的一并时间,首次进行了更进一步的尾流探测技术理论体系研究,初步构建出尾流雷达回波框架,开发出Hough变换、GLRT及LMP等一系列尾流探测技术,同时研究了不同常规天气环境下的尾流探测距离[5]。这一系列尾流探测技术的理论体系研究,极大地对雷达目标检测理论进行了丰富,但仍没有构筑出全面系统的尾流检测理论体系,还有待进一步展开研究。

4 民航飞机尾流探测技术的应用趋势

随着社会经济的急速进步,为航空运输也发展创造了有利契机,机场运输越来越繁忙,客流量越来越大,飞机尾流所引发的飞机安全隐患及尾流对机场吞吐量的制约等问题,愈来愈得到行业专家人士的热点关注。迄今为止,世界上已存在一些机场已经配备有自身的飞机尾流探测雷达[6]。由此能够遇见,在不久的将来,各大机场将陆陆续续配备尾流探测设备,尾流探测将成为民航领域的一项十分重要的应用。

5 结束语

综上所述,飞机尾流探测技术研究是一项十分复杂的系统工程,要花费大量的人力、物力,为了实现飞机尾流探测技术研究的有效性,相关人员要全面认识飞机尾流的特殊目标特性,研制特有的飞机尾流检测、跟踪算法,并且应当权衡一系列工艺、实践应用等需求,积极为人类社会发展做贡献。

参考文献

[1]戴幻尧,狄东宁,乔会东,等.飞机尾流探测技术研究进展及应用前景[J].科技导报,2013,31(31):68-69.

[2]Luckner R,Hohne C,Fuhrmann M. Hazard criteria for wake vortex encounters during approach[J].Aerospace Science and Technology,2004,8(8):673-687.

[3]徐群玉,宁焕生,陈唯实,等.气象雷达在民航安全中的应用研究[J].电子学报,2010,38(9):2147-2151.

[4]扈罗全,王雪松,李健兵,等.随机射线方法分析飞机尾流的电磁散射特性[J].中国电子科学研究院学报,2007,2(5):498-502.

[5]Li J B,Wang X S,Wang T. Modeling the dielectric constant distribution of wake voritices[J].IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems,2011,47(2):820-831.

探测技术论文范文7

关键词:地质勘测;水利水电;地球物理

Abstract: Based on the analysis of the main contents of engineering geological mapping and catalog, application and development status of key methods of geological survey of water conservancy and hydropower engineering and related technology is discussed in detail in this paper, based on the method of surveying engineering geological investigation in the process to play a certain reference role.

Key words: geological survey; water conservancy and hydroelectric power; Geophysics

中图分类号:P25文献标识码: 文章编号:

一、工程地质测绘与编录

工程地质测绘与编录是水利水电工程地质勘测技术中最基本、最重要的最先行的综合性工作。这一项工作往往需要大量的地质调查数据,并以此为基础,利用地质学、工程地质及相关经验来估测勘测地段内的地质体演变过程,再来确定地段下的地质状况和预测地段下可能存在的问题,并通一定手段来解决这些地质问题。我国的水利水电工程大都是通过工程地质测绘和编录技术来分析地质构造的稳定性,只是在实际操作过程中所使用的测绘比例有所不同。一般来讲,我国测绘与编录技术所使用的比例尺范围为1:25000-1:100,并且相关的专题研究也都有一定的成果,如我们熟悉的三峡工程,工程测绘比例尺是从1:50000-1:25000地质测绘,以研究工程区域地壳内的地层、岩性、地质史和大地构造环境等。而随着各种高新技术的应用,工程地质测绘和编录仍是基础技术,再辅以先进且有效的探测手段,进而更精确的判断出地质分布、结构特征,其应用所取得的优异成果可以很好的为工程设计提供依据。

二、工程地质勘探

钻探技术在工程地质勘测中拥有不估量的地位,是直接取得地质相关信息的重要手段之一。而现阶段我国的水利水电工程的地质勘探需求量还是很大,地质勘探一般可以分为三类:

1. 山地勘测

山地勘探适合用于探测浅层地质,其主要工作手段是人工或机械剥土,再通过直接试验、取样、观察地质现象。这里主要包含平�和竖井两类勘探,在工程勘测中,这两种山地勘探工作量与钻探的比约为0.1,这与国外发达国家相差较大。而近年来我国的山地勘探工作量已经有所增加,与钻探工作量的比值也逐渐接近发达国家的0.2。

2. 工程钻探

工程钻探不断的结合高科技技术,为近年的水利水电工程地质勘测工作带来了非常大的帮助,极大的提高了劳动生产率、缩短了勘探周期、提高了勘探质量,引起这些变化主要是钻探方法、工艺及施工水平的快速提高,其表现如下:

(1)钻探设备的突破。如金刚石钻井技术,过去使用的钢粒或硬质合金钻头所取得的效果明显不如金刚石钻头的效果,这就使得勘探工作的钻井速度和岩心采取率有了极大的提升。

(2)一些特殊地质层的钻进技术的突破。这里特殊的地质层主要是指砂卵石层、软弱夹层、破碎带等。

3.工程物探

地球物理勘探,简称为物探,它是指采用观测仪器对被勘探区的相关地球物理场进行观测,然后根据对被测量场的相关数据进行处理及分析的基础上,根据相关的地质原理来解释、推断地下可能存在的地质体及地质构造的具体信息,包括具置、埋深、范围大小以及相关属性的一种科学。工程物探的方法主要包括:以位场理论为基础的重力场勘探法、磁场勘探法和直流电场勘探法;和以波动理论为基本理论的地震波勘探法、电滋波勘探法等。

(1) 重力场、磁场勘测法

重力场、磁场勘探法是一种最先采用的,可以说是一种比较古老的物探方式。相对于地震勘探法来讲,在精度与可靠度等方面都有差距。但是,随着技术的不断进步,一些高精度的重力、磁力仪被研发出来并得到应用,这使得重力场、磁场勘探所能达到的精度得到了极大的提高。同时,伴随着神经网络技术在等在重力场、磁位场勘探法中的应用,而且磁性矢量层析成像理论也得到了开发,这些因素都使得重力场、磁场勘探法又得到的广泛的应用,重新焕发出了青春。尤其是微伽级重力仪的使用,使得微重力测量在洞室勘探、边坡地质体变动形态的监测等方面的勘探工作更加方便可靠。

(2) 地震勘测法

地震勘探法,是指在工程地质勘探的过程中,利用人工激发震源产生的地震波来进行勘探的一种方法。其中,人工激发震源的方法较多。从当前的情况来看,地震勘探法在水利水电工程建设领域中的应用程度不断加快。例如,在对三峡等大型水利水电工程的岩体质量进行定性评价时所采用的弹性波纵波就取得了良好的工程效益和经济效益;另外,由中铁西南科学研究院所开发的水平地震剖面法和负视速度法、以及由美国NSA工程公司所研制的真正反射层析成像(TRT)超前预报技术等,在解决利用反射波地震勘探法对隧道进行超前预报等方面遇到的难题具有重要意义。从当前的情况来看,地震CT已逐步发展成为一整套系列的方法,尤其是其成像方式得到了极大的发展,它可以利用直达波、折射波、面波及反射波等多种波进行组合,同时还结合钻孔、隧道、边坡和山体等多种观测手段来进行二维和三维的地质成像,使得地质勘测从定性测量向着定量的方向前进。

(3) 电磁勘测法

电磁勘探法,主要包括利用天然磁场源的电磁测探(即MT法)以及人工场磁场源的连续电磁波勘探(即EM法)两种。由于电磁勘探法的独特优势,其在水利水电工程中的应用范围越来越广。例如,采用人工和天然的两种场源、多场源,二维与三维电阻率成像技术,采用可控源的音频大地电磁法等技术在水利水电工程勘探中具有重要的作用,诸如对深埋长隧洞围岩介质的结构、其中的隐伏断层、破碎层和异常区等影响工程的消极因素的检测具有明显的工程和经济效益。

(4) 电法勘测法

电发勘探是对电阻率法、充电法、激发极化法、自然电场法和电磁感应法的统称。根据其所依据的基本理论的不同,又可以分为稳定电流场理论和交变流法理论两种,而在水利水电工程的地质勘察过程中,使用得较多的还是电阻率法。对于近几年逐步发展起来的高密度电法勘探,虽然其在数据采集以及成像方式上有一定的特别之处,但是就其根本理论来讲依然属于电阻率法范畴。其通过对数据采集和成像方式的改进,具有相关的技术优势,诸如能实现数据的自动、快速采集,测量结果的实时显示及处理,由传统的一维勘探发展成为二维勘探。如果再结合单源、单点测量技术,可以发展成为三维勘探技术。

(5) 地球物理测井法

上世纪90年代开始,随着数值模拟方法以及计算机技术的快速发展,动态测井技术在地球物理勘探中的应用成为了可能。同时,随着数字技术的发展,钻孔彩色电视的可适范围从之前的90 mm钻孔逐步发展到50 mm钻孔,同时还能够实现对数字化后的图像进行采集、压缩和存储,使得图像的后期制作及处理工作成为可能。

三、3 S技术

3 S技术是全球定位系统、遥感技术和地理信息系统,三大技术系统的集成与整合。其中,遥感技术作为3 S技术的基础,主要提供遥感信息的来源。而GPS技术主要起到精确定位的功能,GIS技术主要给遥感信息的获取提供相关的辅助功能。近年来,国内外在一些大型、特大型的水利水电工程的地质勘察中开始采用3 s技术,并取得了良好的成果。

四、结束语

总之,水利水电工程勘探技术正处于一个飞速发展的阶段,综合采用各种勘探方法是促使勘探技术从“定性测量”向“定量测量”的关键。在技术的采用过程中,既要积极的采用新技术,同时不能够忽视传统技术的再利用,这样才能促进勘探技术的提高。

参考文献:

[1]杨连生.水利水电工程地质[M].武汉:武汉大学出版社,2010:55-57.

探测技术论文范文8

[关键字]矿区 水文地质勘察 钻探技术 应用

[中图分类号] P641.4+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-4-123-1

随着科技的不断进步,矿区的水文地质勘查技术也会变得越来越先进化,不过在勘察的过程中,避免不了的出现技术性问题。根据不完全资料统计,目前我国大部分的国有矿区,都在扩建而且开采深度也在不断的加深,这样同时也会加大了水文地质勘察的技术难度。例如含水层、隔水层的渗透特征的勘察,埋藏在水层里面的岩层的深度、厚度、特性、密度等都要真实的勘测出来,如有不实,很有可能会造成难以弥补的后果。因此我们在水文地质勘察中,不仅仅要熟悉、而且更要熟练,能够结合其他的辅助方法,来探测出真正的结果。下面就是介绍当前水文地质钻探技术的现状和提出一些建议。

1 目前水文地质钻探的现状

近年来,我国频频出现矿区坍塌事故,对于这些坍塌事故,大部分的缘由就是水文地质的勘察不到位,造成了工程事故的发生。再加之地质环境的比较差(歪曲、断层、溶洞),例如老窑、废弃矿井水,由于长期处于死水状态,其内部滞留大量的有毒有害气体,岩层的还有时含有大量的水分,水力连通关系复杂,现场的施工作业人员,无法正确把钻机放到合适的位置,错过了最佳的钻探时机,结果就大大的影响了钻探的效率,钻机一旦钻通就可能对现场作业人员的生命安全构成极大威胁。加之部分的施工作业人员的综合素质偏低、安全意识较差,为了赶工没有计划性、目的性的操作,在这样的环境下就会频繁出现,钻探卡钻、掉钻的现场,导致工程不仅效率低下,而且存在安全风险。再者部分的矿区领导,为了节约成本,增加经济利润,不同的矿区选用相同的钻机,不严格遵守钻探工艺施工,盲目使用钻机勘探,结果导致水文地质区域岩层塌陷、变形、渗水,造成不可挽回的损失。

2 解决的当前的现状困境的具体措施

首先,对施工工作人员进行专业性的理论知识培训,通过对水文地质收集、考察,利用同位素、遥感、计算机等“三大支柱技术”和系统论、信息论、控制论等。“三论”思想在我国水文地质勘察领域的渗透、实践与应用。通过遥感技术,来研究地下水的分布区、埋藏深度和大至的矿化度;圈定地下水的补给和排泄地段;做好认证和描述工作,结合计算机技术,把地理信息系统呈现成电子影像投射到计算机上面,加之计算机二维或三维算法,分析出地下水的岩溶、饱和、密度情况。通过地下水成像模拟钻探地点,这样让钻探更加具有准确性。在施工现场,我们应参照实际的水文地质情况,找出合理的钻探点,保证钻机在这个位置点,起到最大的作用。同时做好安全知识的宣传,让施工人员对于技术和施工安全,都熟悉起来。现场要有专业的工作人员,做钻探技术的指导,要根据地质钻孔的布置原则,提前制定钻探方案,确保钻探人员的工作有依据性、可靠性。

其次,应根据水文地质情况挑选合适的钻机,因为钻机的选择,会直接影响钻探的效率。例如正反向一体化钻头等。还需注意钻机设备的保养和更换,对于磨损严重的钻头、泥浆泵要及时更换,保证钻机按最大效率工作。根据现场钻探的需要,应及时搭配辅助仪器,来更好的实现零误差的钻探,提高工作效率。不仅如此还要日常定期对钻机进行维护和检修,提前排除故障因素。加强操作人员对于钻机的整体认识,明确钻探的主要任务。

最后,优化钻孔布置。钻孔布置的基本类型,勘探孔、试验孔、观测孔、开采孔和探放水孔等。在满足各个钻孔布置的同时,准备好准确的矿区水文地质的资料,我们优化的目的,就是减少工程的操作量,降低难度,不仅缩短了工期,而且还降低了成本。因此水文地质钻孔应以钻探为主,在保证其他条件的基础上,来实现一孔多用。例如排水、蓄水和水层观测等。当然,如果遇到特殊的钻探情况,我们可根据钻探的实际情况,来修改钻探方案,例如具体的排水量、钻孔的具体类型等。

3 综合物探技术方法

为了提高探水的可靠性,水文地质钻探应结合物探方法提高效益和可靠性。根据物探成果中的异常区域,具体确定钻探的施工方案。目前常用的物探方法有:

(1)瞬变电磁法(TEM)是一种时间域人工源的电磁法,具有较高的抗干扰能力和分辨率,较强穿透高阻覆盖层的能力,剖面测量和测深工作同时完成,提供了较多有用的地质信息。基本原理就是在地面的发射线框供一直流电流,然后突然切断电源,线框内的电流将发生一个突变,从而产生巨大的磁场引起地下形成涡流,使涡流渐渐的扩散到含水层的各个部位,达到侦测的目的。与此同时在含水岩层上甚至可以测量到负的瞬变电磁响应,有利于这类地质体的探测。如果电阻率反应异常,对于干扰过大的,我们进行多次探测,以确定得到准确的数据。

(2)对称四极电测深,这个在探找水工作中应用的比较广泛,电测探法就是从地面上的探测点为基准,通过逐次加大供电电极AB极距的大小,测量同—点的、不同AB极距的视电阻率ρS值,研究这个测深点下不同深度的地质断面情况。这个方法明确的辨认出含水层、解释界面的深度,同时也预测出含水层的水位、密度和具体部位。对于不符合规范要求的供电和接收导线,我们应该事先检测,以免施工时出现安全事故。

(3)可控源音频大地电磁法,这个需要人工操作的方法,然而采用人工场源可以克服天然场源信号微弱的缺点,来弥补不操作控制。具有勘探深度大、快速高效、分辨能力强、低成本少投资等特点,已经成为当代深度勘察水文地质岩层的必要手段之一。

4 结语

由于经济的发展,矿区的开采量也随之越来越多,水文地质的研究难度也在逐渐的增大。在严峻的形式下,我们必须加强水文地质资料的搜集和整理,按照探测技术的要求,通过合理的技术方法,来保证钻探的准确性、可靠性和科学性,实现矿区的的建设或开采的平稳有序进行。

参考文献

探测技术论文范文9

关键词:食品检测;生物技术;实践;分析

一、食品检测中应用生物技术的实践分析

生物技术主要是以现代生命科学为基础,将先进的科学原理和科学技术相结合,将生物体进行改造,生产出人们所需要的产品,生物技术主要利用动植物体对物质原料进行加工,是一门综合性极强的学科。

下面笔者将分析在食品检测中生物技术的应用,主要从食品的基因(DNA)探针检测技术、基因(DNA)芯片检测、免疫学检测技术等多方面展开分析,具体如下。

(一)基因(DNA)芯片检测

目前我国使用的基因(DNA)芯片检测技术主要分为两种,一是以芯片为基础的基因(DNA)芯片检测,另一种是以阵列为主的基因(DNA)微型阵列检测技术,工作原理均是利用扩增仪(PCR)类型对在食品中采取的样品DNA进行扩增,实验的前提是在放置样品的芯片上要预留DNA寡核苷酸,实验标记的探针要使用经过荧光制备的探针、将样品中的DNA和荧光探针进行杂交实验,接着利用扫描机分布荧光的分布模式,以此来确定在食品样品汇中存在着的基因。基因(DNA)芯片的分解结果比较的准确,且在实验的过程中需要的实验试剂比较少,具有较高的性价比。在食品安全的检测中运用基因(DNA)芯片检测技术,能够实现对食品样品自动化的检测,确保检测数据的精准和有效,通过对几组检测数据的分析能够得知在食品安全检测中运用基因(DNA)芯片检测技术,能够对转基因农作物中的各类细菌进行精准、有效的检测(包括:沙门氏菌、志贺氏菌等细菌),因此,这类技术在食品安全检测中也占据着重要的位置。

(二)基因(DNA)探针检测技术

基因(DNA)探针技术的专业术语又称之为分析杂交技术,基因探针技术的工作原理是合理的运用基因的变形性,通过碱基相互配对方式来检测食品中的DNA分子,简单来说,这类技术的主要理论是将DNA分子的碱基配对作为主要的作为基础的理论,这类技术能够大幅对的提升食品检测中的效率和质量。

在目前的食品检测工作中基因探针技术的关键点就是基因(DNA)探针的构建,该技术也包括两种杂交方式:同相杂交、异项杂交,两种技术最主要的区别在于探针的构建方式上存在着差异、构建体系上也存在着较大的差异。基因探针技术在食品检测中得到了广泛的应用,能够将食品中的葡萄球菌、大肠杆菌等菌类全部检测出来。

同传统的食品检测方法相比较,基因(DNA)探针技术克服了传统食品检测中的不足之处,最终的检测结果也更加的准确、检测操作也比较简单、且检测的方式更加具有灵活性。唯一的缺点就是基因(DNA)探针技术的成本比较高,这一问题制约着该检测技术的发展。

(三)免疫学检测技术

免疫学检测技术主要以抗体和抗原体之间的综合反应为基础,目前,我国运用的免疫学检测技术情况下包括以下三类:免疫标计技术、棉衣凝集试验、免疫沉淀反应。免疫检测技术操作流程比较方便简单,且这类技术的检测成本比较低、检测设备的灵敏性的比较高、检测数据的分析容量也比较大。

目前,免疫z测技术在食品检测中的应用比较广泛,主要表现在能够分析食品蛋白质的结构,免疫检测技术中的酶联免疫技术能够检测出食品的具体显色,伴随着科技的进步,在传统的检测技术上研发了新型的检测技术,包括荧光检测、放射检测、磁性分离检测等新型、先进的检测技术,其中的酶标抗体具有抗体抗原反应,同时还能和酶的底物进行特性催化,在增加的底物的情况下,能够根据底物的显色做出科学、合理的分析和判断。众所周知,酶的催化效率比较高,能够在特定的时间内将反应效果放大,因此,运用这种免疫学检测技术检测食品,得到的检测结果准确率比较高,同时检测过程中也具有较强的稳定性,但不可否认的是,这类技术无法运用在鲜活组织生物体上进行检测。

(四)生物传感器检测技术

生物传感器检测技术具有一定的化学识别功能,这类技术的检测材料比较股东,其中生物材料和信号装置、能量器件为主要的构成系统,生物传感技术在食品检测方面具有很多的优势,主要体现为生物传感器检测技术的操作比较简单、检测反应的速度比较快,检测时需要的样品也比较少(仅缓冲液体),能够进行连续的检测操作。检测的时候具有较强的自动化检测特点,这类技术能够运用在肉类、鱼类、乳制品等食品检测中。

二、结束语

综上所述,本文主要是对食品检测中的生物技术应用进行了分析阐述,从基因(DNA)芯片技术、基因(DNA)技术、免疫学检测、生物传感器检测技术几个方面分析了食品检测的流程及注意事项,在实际的食品检测工作中,相关的技术人员还应该加大生物技术的研究力度,以此确保食品安全。

参考文献:

探测技术论文范文10

Abstract: Objective: to explore the application of geological radar in underground pipeline detection. Methods: expound the application technology of the geological radar in underground pipeline detection, analyze the application advantages of geological radar Based on the current status of underground pipeline detection (problems), mainly protrude the application value (effect) before and after applying this technology by the implementation of underground pipeline detection.

Results: the efficiency and quality of the underground pipeline by geological radar detection are obviously better than that of the traditional detection techniques. It can effectively reduce the security hidden dangerous, ensure the smooth, healthy and sustainable development of the underground pipeline detection. Conclusion: using advanced geological radar to detecte the actual situation of underground pipeline can ensure the underground pipeline laying.

关键词:地下管线;探测;地质雷达;应用

Key words: underground pipeline;detect;geological radar;application

中图分类号:TN95 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)07-0200-03

0 引言

地下管线的种类繁多,而且不同尺寸、不同用途、不同材料性质的地下管线,所适用的探测技术也不同,传统的地下管线探测技术,往往难以准确的评估损伤程度、无法直接检验地下管线的铺设情况是否合格、且对地貌地形条件要求较高,容易引发一系列的安全隐患,且达不到理想的探测效果,而近年来,随着城市建设的加快,地下管线越来越成为保证城市健康运转的基础性保障设施,他承担着城市的信息运输、用水输送、污水排放、居民供暖等,而且随着我国社会主义市场经济的不断发展、繁荣,城市建设中的地下管线的铺设密度越来越大,错综复杂,逐渐的加大地下空间的开发力度,但是不可避免的就会导致一系列的安全隐患,而且由于已有的地下管线网络排布比较杂乱,建设资料不完整的,进一步加剧地下管线的探测难度,难以有效的避免探测问题的产生,因此,地质雷达探测技术应运而生。地质雷达探测技术是一种高频宽度电磁波地下管线探测技术,对于浅层的探测目标,具备无损、快捷、连续、准确、分辨率高等应用优势,应经成为目前地下管线探测的最佳方式,基于此,本文对地下管线探测中地质雷达的应用技术进行简单的阐述,立足于当前地下管线探测现状(存在的问题),分析地质雷达应用的优越性,并且针对具体的地下管线探测工程的实施,对比性重点突出该技术应用前后所产生的应用价值(效果)。

1 简单的阐述地下管线探测中地质雷达的应用技术

地质雷达探测技术:是在电磁波传播理论的支持下,利用接收以及发射高频宽谱电磁波,来有效的辨别地下介质的分布情况。而且根据点此不传播理论得知:电磁波在地下介质传播时,往往通过介质的介电性质以及介质相应的几何形态,来使得电磁场的强度以及相应的波形特征有所改变。地质雷达探测技术,是根据探测后,经数据处理,得出地下管线分布图像的剖面图,并且根据反射波组的波形以及对应的强度特征,利用地质雷达探测仪进行同相轴的跟踪,最终确定地下管线的实际分布情况,从而有效的指导城市建设。

2 当前地下管线探测现状(存在的问题)

2.1 探测效率及质量差,难以有效的服务于城市建设

目前,我国的地下管线探测,在很大程度上还依靠人力探测,利用传统的探测工具进行地下管线的维修和养护,这样的探测方式,往往耗时耗力,且所产生的价值微小,面对快速发展的城市化建设,难以提供快捷、优质的服务。同时,毕竟地下管线维修和养护人力资源是有效的,且部分人员的综合素质较差,缺乏系统的技术支持,容易造成人为失误,最终导致不可估量的严重后果,影响到居民的正常生活秩序,也不同程度的影响到城市化建设进程,影响文明城市的建设。

2.2 传统的地下管线探测技术操作困难,流于形式

传统的地下管线探测,往往需要耗费大量的人力、资金、材料等,存在严重的手动探测现象,相关工作人员需要深入地下进行探测,容易造成人身安全隐患,且由于操作复杂,往往容易导致操作失误,甚至部分工作人员对操作技巧的熟悉度并不高,部分员工按照自己的经验来执行,缺乏科学性,容易引发一系列的问题。

2.3 分辨率低,难以准确的掌握地下管线的实际分布情况

传统的地下管线探测技术的分辨率较低,图像比较模糊,对地下管线的分布状况不能完整的呈现,甚至呈现片段化、零散化状态,对于地下管线的实际分布的呈现,往往影响设计图纸的准确构建,因此,影响到整个施工效率及质量,并且在施工中,难以避免的会发生不可预知的稳态,再进行修复,往往会对居民的正常生活秩序造成较为长久的负面影响,不利于优质城市的建设。

3 阐述地下管线探测中地质雷达的应用优势

3.1 无损快捷

地质雷达探测技术,对于浅层的探测目标具有无损的应用优势,而且该技术是利用接收以及发射高频宽谱电磁波,来有效的辨别地下介质的分布情况,可以利用先进的互联网辅助技术,实现地上操作,且该技术具有高速反射的作用,快速运转的联网形式,能够更加及时的掌握地下管线的实际分布情况,针对出现的问题,及时的采取解决措施,或者针对安全隐患,及时的做好控制防治工作,从而保障地下管线探测效率及质量,保障居民的正常生活秩序,推动优质城市建设。

3.2 探测准确且连续

地质雷达探测技术具有较高的准确性能,且对地下管线的分布探测呈现连续性,能够有效的避免探测结果的片面性,保障探测结果的完整性,同时,该技术是通过介质的介电性质以及介质相应的几何形态,来使得电磁场的强度以及相应的波形特征有所改变,从而能够使得不同形态、不同性质、不同功能的地下管线更加准确的呈现出来,有利于地下管线的准确选取,从而保障地下管线的铺设质量,同时保障施工安全,为整个地下管线的精准探测提供一定的参考与指导。

3.3 分辨率高,图像清晰,有利于城市建设

地质雷达探测技术的分辨率较高,所呈现出来的地下管线分布图像比较清晰,能够更加直接的掌握地下管线的实际分布情况,根据探测结果,进行科学的施工设计,强化设计质量,从而有效的服务于正式施工,为地下管线的正式铺设打好坚实的基础,另外,高分辨率的图像,也可以应用于整个城市建设探测,综合评定该城市的建设水平。

4 工程实例

在北京市海淀区西二旗西路的某项工程建设,首先需要对该路段进行明挖施工,并且需要将开槽深度控制在4m范围内,但是,根据相关数据资料的调查分析发现:该路段的地下管线分布比较复杂,而且埋深各异,对整个工程建设造成一系列的施工安全隐患,因此,需要借助地质雷达探测技术,明确的诊断该地区的地下管线的实际分布状况,排除安全隐患,保障施工建设的顺利开展。另外,根据探测实际情况以及应当遵守的测线布置原则,并且充分地考虑埋深,利用地质雷达探测技术,在路的两侧以及路中央设置3条测线方向,并且每隔20m均要布置1条横向的测线。

5 探测结果及对比性分析结果

探测结果:利用地质雷达检测出:整个西二旗西路这项建设工程的测线长度为1195m,并且探测的有效深度为0-4.0m。另外,对原始图像进行了反褶积、数字滤波、影像增强等后期处理,准确的探测出地下管线的分布情况。附:西二旗西路雷达测线布置图,如图1。

对比性分析结果:地质雷达技术应用之后,探测的反射波双曲线现象严重,能够清晰的检测出地下管线的分布及形态,而且地下管线的形态不受雷达天线之间的距离的影响;在用用过程中,若雷达探测仪正处于探测目标的上方,则显示出,雷达波的传播时间最短,能够有效的提升地下管线的探测效率,并且保障探测质量;在探测速度保持不变的情况下,若地下管线的埋深越大,则显示出来的趋向形态越平缓,反之,则越明显,能够充分地掌握地下管线的分布节理,提升探测的准确率。

附:地质雷达设备,如图2。

6 结论

总之,地质雷达探测地下管线的分布情况,具备无损、快捷、连续、准确、分辨率高等应用优势,利用先进的地质雷达探测地下管线的实际情况,能够为地下管线的顺利铺设保驾护航,有利于推动和谐城市建设进程。

参考文献:

[1]龚慧斌.城市复杂条件下地下管线探测中地质雷达的应用[A].//中国城市规划协会地下管线专业委员会2007年年会论文集[C].2007:95-99.

[2]杨向东.地下管线综合探测技术在道路改造中的应用[J].物探与化探,2001(6):477-479.

[3]陈军,赵永辉,万明浩,等.地质雷达在地下管线探测中的应用[J].工程地球物理学报,2005,2(4):260-263.

探测技术论文范文11

雷达技术广泛应用于定位、导航、探测等领域,是现代化探测技术。现代雷达系统中接收机数字化已成为必然发展趋势,采样数据量成倍增加,信号接收机将采用多通道采样,这便给信号处理机显控带来挑战,显控准确性将可能出现下降。因此,要融入新的抑制技术与通信技术,从而进行高速信号采样与实时传输,并利用GDI和Direct3d技术,实现雷达探测目标多方面显示,实现信号处理机实时显控,使操作人员能清晰观察雷达探测目标动态,提高探测有效性。本文将针对雷达信号处理显控及通信技术展开研究和分析。

【关键词】信号处理 雷达信号 处理机显控 通信技术

雷达信号处理机是在各种杂波、干扰背景下,检测目标有效回波信号的关键,影响雷达信号捕捉效果,影响雷达定位探测准确性和有效性。本文将以雷达信号处理机显控与通信技术为研究对象,结合雷达信号处理基本理论,对雷达信息处理机显控问题展开研究,分析如何实现雷达信号的高速处理与显控,并提出滤波技术的应用,削弱固定杂波对信号处理机显控的负面影响,从而使雷达功能得到更好发挥,提高显控水平,保证探测质量。

1 雷达功能与特点

雷达是利用电磁波探测目标的电子设备,是通过无线电定位方式,来实现无线电探测与测距,通过回波测定发现探测目标空间位置信息,由于雷达通过无线电技术实现探测,所以也被称为 “无线电定位”。其探测原理是通过发射电磁波,对探测目标进行照射,在通过天线接收其回波,提取回波信息,来获取测定目标速度、方位、高度等信息。探测通信过程中信息载体是无线电波,天线接收回波后,由接收设备进行处理,提取信息数据,当前广泛应用于:气象领域、军事领域、航空领域。雷达技术最早出现于一战时期,但由于当时受到技术水平限制,探测范围和准确性都存在局限。二战时期雷达技术得到实际运用,且已十分成熟,能实现地对空、空对空、空对地的探测识别。随后更融入了脉冲跟踪技术,能通过跟踪模式对目标进行跟踪探测,且探测中系统能自动修正干扰误差,提高探测准确性和有效性。二十世纪末,微处理技术与光学探测技术融入雷达领域,使雷达探测实现智能化、自动化,能自动进行多目标跟踪探测,在军事领域中做出了巨大贡献。

2 雷达通信技术

雷达应用非常广泛,可探测飞机、舰艇、导弹。除军事用途外,还可用来为飞机、船只导航。另一方面,气象领域中的应用,可探测台风、雷雨、乌云,以实现预测天气目的。雷达通信基本过程是,发射机发射电磁波,由收发转换开关传送给天线,由天线将电磁波发送出进行传播,电磁波遇到目标后产生回波,回波被天线获取,通过接收设备进行信号处理。距离测量是根据回波延迟时间判断,计算公式为S=CT/2。方向探测通常利用天线方向性,测定方位角和俯仰角。速度测试方面则根据回波频率改变量确定,其基本原理是多普勒频移。但实际上雷达应用中,通信过程可能受到干扰设备或其他外部信号干扰,同时会被电子侦察设备探测到通信信号。因此,要加强雷达抗干扰,反侦察能力。现代雷达为提高通信稳定性与可靠性,融入了数据处理技术、加密技术、组网技术、分布式有源技术、自适应波束形成技术、光电子技术。这便使得雷达通信抗干扰能力大大提升,数据处理效率和水平明显提高,能实现多频道、多极化、多模式通信,而且通信数据形式更加多元。

3 雷达信号处理机显控

通过前文分析不难看出雷达探测的应用优势。雷达设备种类繁多,技术含量高,应用范围广。根据用途不同可分为:军用雷达、预警雷达、引导指挥雷达、机载雷达、气象雷达、航行管制雷达等。雷达探测不受天气影响,穿透力强,探测效果好。但探测有效性和准确性,通常与信号处理机显控有直接关系。近些年来,现代雷达中接收采样数据量成倍增加,信号处理机显控难度提高,使得信号处理机显控成为雷达研究领域热门课题。为提升显控有效性,修正误差,一般情况应通过MAD抑制低速杂波信号,区分杂波与目标回波。由于杂波与目标回波频率不同,所以能通过滤波器消除。但实际上,由于杂波中心频率位于零频,多普勒频移未知,却容易被滤波器忽略,所以传统MAD抗干扰滤波方式,效果并不好,会出现显控判断现象。为解决这一问题,就应利用自适应恒虚警检测,通过CFAR检测抑制杂波。另一方面,还可选择匹配数字滤波器方式,利用脉冲压缩处理方式,进行波筛选,将杂波进行掩盖,避免杂波干扰。但实际应用中,由于模拟技术缺陷,掩盖效果与理论值可能会存在差异。杂波分为:地物杂波与气象杂波几大类,不同杂波波幅与干扰程度不同,但通常杂波也具有一定规律性。因此,为了弥补理论值误差问题,则可通过改进滤波方式,实现抑制杂波,保障显控准确性与有效性。例如,对多普勒滤波器进行利用。该滤波器能有效提高显控质量,通过FIR实现滤波,抗干扰性能非常好,而且容易实现。除以上几种技术手段还,近些年来,很多雷达也在开始MTD技术,该技术是通过窄带滤波器组的方式来实现抑制杂波,从而改善信号接收机性能,全面提高接收有效性,实现高质量显控,该技术杂波抑制效果非常明显。但各类技术手段有着不同特点和适用范围,具体应用中,要根据雷达信号接收机特点和显控要求及实际杂波特性规律选择抑制方式。

4 结束语

雷达探测不受地形,天气情况影响,而且探测距离远,准确性与可靠性高,能应于海洋探测、地理探测、航空探测等众多领域。但随着雷达数字化的发生,接收机采样数据量越来越大,使得信号处理机显控难度随之提高,准确性出现下降,杂波处理面临挑战。因此,在实际应用中,要根据杂波特性与显控要求,合理选择滤波技术,保证显控质量。

参考文献

[1]梁成壮.雷达伺服系统功能仿真和性能测试软件平台研制[D].西安电子科技大学,2014,04:203-204.

[2]苏涛.并行处理技术在雷达信号处理中的应用研究[D].西安电子科技大学,2014,03:107-108.

[3]李民.毫米波雷达导引头信号处理关键技术及工程应用的研究[D].哈尔滨工业大学,2014,13:85.

作者简介

陈兵(1975-),男,四川省射洪人。大学本科学历。现为四川九洲电器集团有限责任公司第一研究所工程师。研究方向为雷达通信。

探测技术论文范文12

关键词: 瞬变电磁;视电阻率;基定系数;视深度

中图分类号:TV64 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)0220095-02

如何快速有效地探测隐患及渗漏,有针对性地对堤坝工程进行除险加固处理,一直是防洪工程管理的重要课题。堤坝隐患主要是指当堤坝出现漫顶、管涌、散浸、滑坡、崩岸、裂缝、坍塌而产生的结构损伤[1]。堤坝隐患探测的基本方法是探测堤坝物性参数及特征发生的异常。检测技术主要有:电法探测技术、电磁法探测技术、弹性波探测技术及放射性探测技术等。电磁法探测技术中的瞬变电磁法具有分辨率高、探测速度快、操作简便、没有插入地下电极等优点,适用于堤坝隐患探测。

针对目前在信号分析上存在的定性难定量的问题,本文在对全区视电阻率研究的基础上,拟通过引入基定系数来修正全区视电阻率研究结果,以达到对反演结果定量的目的,为解决目前瞬变电磁信号快速反演定量难的问题提供一种适用方法。

1 检测装置布局

瞬变电磁重叠回线装置具有耦合好,不存在发射盲区,采集信号幅值大的特点。实验采用了WTEM-1瞬变电磁重叠回线装置对一长3m高1m的堤坝模型进行检测。实验过程中,为了探寻本实验装置对缺陷大小的分辨能力,从左到右分别用0.5L,1.5L,2L,2.5L塑料瓶装水来模拟堤坝隐患,事先假设在堤坝四个不同的地方存在缺陷坝顶中心线布置了一条测线,从左到右每两个缺陷之间布置四个测点,末尾缺陷端布置两个测点,共13个测点。

2 全区视电阻率的计算

垂直磁偶极子接收的感应电动势表达式为[7]:

式中: 为发射磁偶极子磁矩(单位为AM); 为发射电流值; 为方形发射线框等效面积(单位为m);N为发射线框匝数;x为瞬变场参数响应。

虚拟全区视电阻率的求解过程:

2)引入一校正[5]系数A

式中: 为归一化后的观测数据f(x)最大值, 为理论计算的最大值,

则将归一化感应电动势换算为:

式中:为等效圆形线框半径。

3)最后得出视电阻率为:

3 视深度计算

根据M.N.Nabighian[10]的推导,计算视深度的基本步骤:

1)求似电阻率:

2)求视深度:

式中:0.441为经验系数, 为不同时刻的 对应的d值,d可按下式得到:

4 实验结果及其分析

通过上述算法对采集到的感应电动势信号进行时深转换处理,结果见图2。

由图中可知,通过此种算法得出的时深转换图像中,在桩号3,6,9,12处有明显的电导率异常出现,异常所处的桩点(测点)位置与实际缺陷位置基本吻合,然而深度值却不精确,只有使异常反演深度在实际缺陷深度附近,我们研究的瞬变电磁快速反演算法才有直观性和实用价值。

5 结论

本文通过对TEM采集到的感应电动势信号进行反演处理,经过对误差函数反复迭代后推算出全区视电阻率,最后采用目前比较流行的“烟圈”法反演出对应的视深度,并利用MATLAB得出相应的计算结果以及时深转化图形,实现了对数据的快速反演,从图中可以明显的发现异常信号以及其所处的桩号位置,从而很好的说明了瞬变电磁法在堤坝检测中有着很好的应用前景。

参考文献:

[1]肖柏勋、张智、刘春生等,工程地球物理勘探最新研究进展及技术应用[J].水利水电快报,1999(20):1-8.

[2]苏朱刘、胡文宝,中心回线方式瞬变电磁测深虚拟全区视电阻率和一维反演方法[J].石油物探,2002,41(2):216-221.

[3]蒋邦远,磁源TEM测深一维反演经验式及应用效果[J].物探与化探,2000,24(2):99-104.

[4]朴化荣,电磁测深法原理[M].北京:地质出版社,1990:83-95.

[5]郭嵩巍、王绪本,瞬变电磁全区视电阻率数值计算方法研究[J].物探化探计算技术,2010(5):500-507.

[6]白登海、Maxwell A Meju、卢健等,时间域瞬变电磁法中心方式全程视电阻率的数值计算[J].地球物理学报,2003,46(5):698-704.

[7]米萨克、N.纳比吉安主编,勘查地球物理电磁法(第一卷:理论)[M].赵经祥、王艳君译,北京:地质出版社,1992:452-486.

[8]阴健康、闫述、陈明生,瞬变电磁法小发射回线探测装置及其应用[J].煤田地质与勘探,2007,35(3):66-68.

相关文章