雷達技術論文精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的雷達技術論文主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：雷達技術論文范文

對近岸淺水區(qū)域的海底地形的掌握對于近岸活動比如捕魚，碼頭建設，鋪設石油管道以及形態(tài)動力學的研究等都有著至關重要的作用。傳統(tǒng)獲取水深的方法包括船載聲吶探測、機載激光測探、潛水器測量、超光譜圖像測量等。但是它們普遍具有成本高、效率低的缺點，并且測量精度會受海水清澈度的影響。為了克服傳統(tǒng)測量方法所存在的不足，基于X波段雷達圖像序列反演水深的方法得到發(fā)展。

在淺水區(qū)域，局部的海底地形對表面波的傳播有著重要的影響。當波移動至淺水區(qū)域，波的周期不發(fā)生變化，但是波的傳播速度會發(fā)生變化，繼而波長減小，波數(shù)增加。表面流的存在也影響表面波的傳播，因此水深場以及表面流速場的反演方法都是基于這種傳播變化——在物理學中被描述為表面波的色散關系。

1998年 Paul Bell運用連續(xù)的雷達圖像序列之間的互相關性推導出了空間變化的表面波速[1]，同時利用從浮標中獲取的頻率信息，通過運用線性重力波的色散關系計算出了空間變化的水深，但是沒有考慮海流的存在。Hessner等人運用一維FFT變換實現(xiàn)了對圖像序列的頻率分解[2]，某一固定頻率的波所對應的波長通過確定局部空間的相位梯度計算得到。但是此方法的局限性在于它不能運用到包含同一頻率但不同傳播方向的波的波場，同時也沒有考慮到海流的存在。

對時間序列的雷達圖像進行3?D FFT變化，并取模的平方得到三維圖像譜，由于波數(shù)和頻率被色散關系聯(lián)系在一起，因此線性表面波的信號應該很好地分布于其確定的三維形狀上。色散關系的形狀取決于水深和表面流速，因此通過擬合理論的色散關系和三維圖像譜的坐標分布便可反演出大的空間范圍內(nèi)的平均水深以及流速[3?4]。但是此方法中的3?D FFT是針對全局范圍的算子，因此假定了波場的均勻性以及穩(wěn)定性。如果在深水區(qū)存在變化的流速或者淺水區(qū)存在變化的水深，波的折射將會產(chǎn)生，波場變成了非均勻場，以上方法不再適用，因此需要在局部空間范圍內(nèi)對波參數(shù)進行分析。

自1999年以來，Seemann等人針對非均勻波場做了一系列研究[5?10]，推導出了局部三維圖像譜，同時反演出了局部范圍內(nèi)的水深以及流速。

本文將利用模擬的X波段雷達圖像展開近岸淺水區(qū)域的水深的反演工作，該工作考慮到了表面波場的非均勻性，因此采用了局部反演算法，反演出了局部的水深值。

1 色散關系與水深以及流速的關系

色散關系描述了波數(shù)[k]和角頻率[ω]之間的動力學關系，正常的色散關系適用于海表面重力波，線性色散關系可表示為：

[ωk，uc，d=±gktanhkd+k.uc] （1）

式中：[g]表示為重力加速度；[d]為水深；[uc]為近表面流速。在式（1）中，第一部分稱為固有頻率[ζ=±gktanhkd，]第二部分稱為多普勒頻率[ωD=k.uc。]多普勒頻率部分表明受表面流速的影響。在式（1）中，水深[d]和表面流速矢量[uc]在波數(shù)?頻率域中影響色散關系的形狀，因此色散關系的形狀可以被用來反演這些參數(shù)值。圖1顯示了水深以及流速對色散關系的影響。

圖1 三維波數(shù)?頻率域中線性表面重力波的色散關系

2 水深及流速局部反演方法介紹

在淺水區(qū)域中，由于空間變化的水深，波的周期不變，既波場保持了穩(wěn)定性，但是波長發(fā)生了變化，波場變成了非均勻場，因此需要在局部空間范圍內(nèi)對海態(tài)參數(shù)進行分析，得到空間分布的海態(tài)參數(shù)場。海洋表面波的特性由波長[λ、]波數(shù)[k、]角頻率[ω、]振幅[ξ]和它們的傳播方向[?]來描述。表面波場由一系列不同頻率不同傳播方向的單一成分的波（簡稱單波）疊加得到，因此其是多成分的，需要將其分解為單成分波。本文將按照以下步驟反演局部的水深及流速：

（1） 對時間序列的雷達圖像進行3?D FFT變換，得到復數(shù)值的三維圖像譜[G（k，ω）]；

（2） 對三維圖像譜進行頻率分解和方向分解得到單波成分的波譜 [Gk|ω，?]；

（3） 進行2?D 反FFT變化，到空間域，產(chǎn)生單波復數(shù)值的空間場[gx，y|ω，?]；

（4） 由單波空間場及其梯度圖像得到波數(shù)場；

（5） 由單波空間場以及其對應的波數(shù)場得到5?D時空頻率場[Ix，y|k，ω]；

（6） 由局部的3?D圖像譜反演局部的水深及流速。

該算法是針對由岸基X波段雷達獲取的時間序列的雷達圖像，最終得到水深場。

3 數(shù)值模擬及分析

3.1 模擬非均勻波場及雷達圖像

基于線性波理論，海浪可看成是各種不同的余弦波的線性疊加，該過程可利用頻譜來模擬，本文選用與波浪相近的P?M譜。只有頻譜還不足以描述海浪的特性，需要加入方向分布函數(shù)組成方向譜，才能符合實際的海面波場狀況，本文的方向分布函數(shù)采用改進的光易型方向分布函數(shù)。同時考慮到波場的非均勻性，加入非等水深值及表面流速值，利用色散關系式（1），可確定不同區(qū)域的波數(shù)與頻率的關系，利用不同頻率和傳播方向的余弦波的疊加，可模擬出淺水區(qū)的非均勻波場的時間序列。圖2所示是模擬的64幅時間序列的非均勻波場的前兩幅（圖像中像素點的個數(shù)為128×128個，每個像素點的分辨率為7.5 m×7.5 m）。

圖2 模擬的64幅時間序列的非均勻波場的前兩幅

根據(jù)雷達成像機理，利用起主要作用的陰影調(diào)制及傾斜調(diào)制模擬出時間序列的雷達圖像。圖3所示是模擬的64幅時間序列的雷達圖像的前兩幅。

圖3 模擬的64幅時間序列的雷達圖像的前兩幅

3.3 對模擬數(shù)據(jù)進行處理

（1） 對64幅時間序列的雷達圖像[G（Θ）]進行三維傅里葉變化得到復數(shù)值的三維波數(shù)?頻率譜：

（2）

其中三維譜的譜分辨率為：

[Δkx=2πX， Δky=2πY， Δω=2πT] （3）

（2） 對得到的三維譜進行閾值濾波，濾除信號中包含的噪聲，然后利用色散關系進行帶通濾波，得到海浪信號。接下來將對濾波后的三維譜進行分解，得到單波成分的波譜，既進行頻率分解和方向分解。在時間軸上進行的傅里葉變化使得頻率分解被執(zhí)行，既一系列不同頻率所對應的二維波數(shù)譜，接著進行方向分解。本文采用了一組楔形濾波器，首先產(chǎn)生一個原型楔形濾波器，然后再通過旋轉(zhuǎn)，雙線性插值，得到一組濾波器，原型濾波器如圖4（a）所示，旋轉(zhuǎn)得到的部分濾波器如圖4（b）～（d）所示。運用這一組方向濾波器對二維譜進行分解，最終得到一系列不同頻率和傳播方向所對應的單一成分的波譜[Gk|ω，?]。

（3） 對單一成分的波譜[ Gkω，?]進行二維反傅里葉變化得到復數(shù)值的單波空間場[ gx，y|ω，?]：

[gx，y|ω，?=2D IFFT（Gk|ω，?）] （4）

圖4 一組方向濾波器中的前四個

單波空間場包含了幅值及相位模式信息：

[gx，y|ω，?=Ax，y|ω，?expi?x，y|ω，?=Regx，y|ω，?+iImgx，yω，?] （5）

與單波空間場對應的梯度圖像：

[??x，??ygx，yω，?=2D IFFTi?kx，ky?Gkω，?] （6）

其中[kx，ky]代表復數(shù)值的波數(shù)向量，其實部代表局部的波數(shù)值。局部區(qū)域的大小選為8×8個像素點，因此要得到局部區(qū)域的波數(shù)，需要分析局部點所包含的所有像素點。

位于色散關系濾波器帶寬內(nèi)的背景噪聲重新分布在了單波波數(shù)場中，因此為了消除噪聲的影響，運用方差最小擬合法得到復數(shù)值的波數(shù)向量。

[kx=-i?v+?vxv2ky=-i?v+?vyv2] （7）

其中向量[v，][vx，][vy]通過行掃描局部區(qū)域內(nèi)的單波空間場及其梯度圖像獲得，向量[v+]是向量[v]的共軛向量。

（4） 由一系列的單波空間場以及單波波數(shù)場可得到五維的時空頻率譜 [Ix，yk，ω。]表面波信號的能量譜應分布在色散關系曲面上，將由色散關系式（1）得到的譜分量[ω]與圖像譜[Ix，y|k，ω]中的分量[ωi]取加權(quán)方差，得到一個函數(shù)。本文利用該函數(shù)尋找最小值的方法求得局部的流速[ux，uy]及水深[d。]該加權(quán)方差函數(shù)表示為：

[fux，uy，d=i=0Ngkitanhkid+kx，iux+ky，iuy-ωi2?Ix，y|ki，ωi] （8）

式中：[N]表示譜坐標集[{kx，i，ky，i，ωi}]中元素的個數(shù)，通過設置閾值從局部能量譜中選取出譜坐標集：

[M0=（kx，i，ky，i，ωi）Ix，y|ki，ωiMAXIx，y|ki，ωiε] （9）

式中[ε]表示能量閾值。

加權(quán)方差函數(shù)是一個非線性函數(shù)，含有三個變量，求該函數(shù)最小值屬于優(yōu)化問題，本文采用擬牛頓法搜索最小值，并得到局部的水深及流速。

4 數(shù)據(jù)處理結(jié)果

模擬雷達圖像時輸入的非等值水深場如圖5（a）所示，每8×8個像素點設置一個水深值，為減少模擬時的計算量，水深值只沿一維變化。反演得到的水深場如圖5（b）所示，反演時選擇的局部區(qū)域的大小為8×8個像素點。反演的水深值與輸入的水深值吻合較好，平均誤差約為2%，相比于過去的均勻場水深反演方法，該反演方法可將水深值的分辨率縮小到8×8個像素點。

5 結(jié) 語

利用X波段雷達圖像可提取出重要的海態(tài)信息，比如水深、流速等等。均勻場的水深及流速的反演方法已相對成熟，本文的工作是針對非均勻場反演淺水水深值。由于實際的海況比較復雜，并且還沒有得到可以用于比測的實際水深值，本文采用數(shù)值模擬的方法，通過輸入非等值的水深仿真出非均勻波場及其雷達圖像。利用仿真的雷達圖像反演出局部水深值，并與輸入的水深值進行對比，結(jié)果吻合較好，對利用實際的雷達圖像反演非均勻場的水深具有重要的指導意義。本文的工作是基于岸基X波段雷達，對于船基X波段雷達來說，還要考慮運動補償?shù)纫蛩?，并且實際海況復雜多變，水深的反演過程有待進一步分析研究。

圖5 輸入的水深場與反演得到的水深場對比圖

參考文獻

. Coast. Eng.， 1999， 37（3）： 513?527.

， 1999： 16?20.

[3] SENET C， SEEMANN J， ZIEMER F. An iterative technique to determine the near surface current velocity from time series of sea surface images [C]// Proceedings of Oceans MTS/IEEE Conference?500 Years of Ocean Exploration. [S.l.]： IEEE，1997： 66?72.

IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing， 2002， 40（12）： 2606?2618.

. Procee?dings of SPIE 1999， 3808： 536?546.

： IEEE， 2000： 1898?1900.

[7] SEEMANN J， SENET C， ZIEMER F. Local analysis of inhomogeneous sea surfaces in coastal waters using nautical radar image sequences. Berlin， Germany： Springer?Verlag， 2000： 179?186.

第2篇：雷達技術論文范文

關鍵詞:無損檢測;瀝青路面;應用

中圖分類號:U416.217文獻標識碼:A文章編號:1673-0992(2010)03-068-01

我國高速公路的通車里程目前已經(jīng)居于世界第二位,其中,瀝青路面占我國公路的大部分,因此,必須加強對瀝青路面的養(yǎng)護管理,確保提供可接受的服務水平。傳統(tǒng)的檢測手段和評價方法很難對路面的離析做出準確和定量的判斷。綜合采用適當?shù)臒o損檢測技術,才有可能獲取大樣本的檢測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,快速直觀地發(fā)現(xiàn)離析范圍及分析離析產(chǎn)生的原因,針對性地提出防止離析的措施,從而有效提高瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量。本文結(jié)合目前路面檢測分析總結(jié)了路面承載力、平整度、路面損壞狀況主要檢測新技術的應用。

一、路面無損檢測技術發(fā)展現(xiàn)狀

無損檢測技術主要應用于施工質(zhì)量檢測與控制,通過采用先進、高效的檢測評價技術,能夠及時發(fā)現(xiàn)工程質(zhì)量隱患,有效地防止路面出現(xiàn)各種早期破壞。在道路建成后的養(yǎng)護管理階段,隨著使用時間的增加,相應地,在不同時期恢復路面使用性能所需要的費用也明顯不同,這就給養(yǎng)護決策提出了最佳修復方案或養(yǎng)路資金優(yōu)化分配問題。當前公路路面檢測的總體趨勢是由人工檢測向自動化檢測技術發(fā)展,由破損類檢測向無損檢測技術發(fā)展,由低速度、低精度向高速度、高精度發(fā)展。常用的無損檢測技術主要有以下幾種:

1.超聲波檢測技術

超聲波路面檢測技術主要是通過發(fā)射超聲波到材料介質(zhì),接收反射波的相關參數(shù),進而判斷結(jié)構(gòu)內(nèi)部破損情況的一種新型無損檢測方法,在接收超聲波的主要參數(shù)中,最常用的是波速參數(shù),即通過檢測超聲波在路面材料中的傳播速度來分析其力學性能的方法。由于它具有激發(fā)容易、檢測簡單、操作方便、價格便宜等優(yōu)點,在路面檢測中的前景非常廣闊,現(xiàn)已成功地應用于檢測路基路面材料的密實度與彈性模量,檢測混凝土的抗壓強度、抗折強度,檢測路基路面的厚度與孔隙以及路基快速測濕等。

2.激光檢測技術

激光全息技術是激光無損檢測中應用最早且最多的一種方法,其基本原理是通過對被測物體施加外加載荷,利用有缺陷部位的形變量與其他部位不同的特點,通過加載前、后所形成的全息圖像的疊加來判斷材料、結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否存在不連續(xù)性。激光超聲技術是近年無損檢測領域中迅速發(fā)展并得到工程應用的一項十分引人注目的新技術,在路基和路面檢測中,激光主要應用于距離測定、紋理深度測定、彎沉測定、車轍深度及平整度測定幾個主要方面。

3.圖像技術

圖像技術包括紅外成像技術和激光全息圖像技術。紅外成像技術主要是利用不同材料介質(zhì)導熱性能不同的原理,利用高精度的熱敏傳感器可以檢測結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的熱傳導規(guī)律和溫度場分布狀況,將檢測得到的數(shù)據(jù)圖像化,從而將結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀況呈現(xiàn)出來。具有精細度高、直觀可靠、能夠給出全場情況等優(yōu)點。

4.探地雷達技術

探地雷達技術作為一種無損檢測高新技術,具有精度高、圖像直觀等特點。探地雷達可對對象作連續(xù)檢測,能比較直觀地表現(xiàn)檢測目標物;其具有非破壞性探測、速度快、輕便小巧、抗干擾性強、分辨率高、操作方便等優(yōu)點,由于探地雷達方法具有快速、連續(xù)、無損檢測的特點,在檢測混凝土路面質(zhì)量起到了一定的作用。

二、探地雷達技術的定義及工作原理

1.探地雷達技術的定義

探地雷達是利用高頻或超高頻脈沖電磁波探測地下介質(zhì)分布的一種地球物理勘探方法。實踐表明,它可以分辨地下較淺范圍內(nèi)的介質(zhì)分布。因此,雷達方法以其特有的高分辨率,在工程地質(zhì)勘察,災害地質(zhì)調(diào)查,公路工程質(zhì)量的無損檢測,考古調(diào)查以及工程施工質(zhì)量監(jiān)測等淺層與超淺層地質(zhì)調(diào)查中得到越來越廣泛的應用。

2.雷達病害識別的原理與方法

在道路結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的檢測中,結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的病害主要表現(xiàn)為如下三種形式:(l)層間脫空:瀝青面層與基層表面之間出現(xiàn)空隙,這主要是兩個層面之間施工時粘合不好或是透水性設計不當造成的。如:有許多鉆孔資料顯示,在脫空部位常常存在lmm~2mm的灰土層,這是由于施工期間清理不完善的所造成的;另外,如果基層透水性較好,則很容易在層間形成充氣脫空;如果基層透水性不好就很可能會使面層與基層之間形成充水脫空。(2)層內(nèi)蜂窩:這主要是在施工時由于壓實度不夠造成的。若是深入了水則會形成層內(nèi)富水區(qū)。(3)地基基礎變形:主要會引起瀝青面層發(fā)生裂隙、脫空甚至塌陷等現(xiàn)象。由此可以看出,結(jié)構(gòu)層的病害的表現(xiàn)千差萬別,但具體原因主要是由于空氣或水的進入而造成的,這便成了我們應用路面雷達進行病害檢測的前提。

三、探地雷達無損檢測瀝青路面缺陷的具體應用

1.瀝青路面缺陷的具體表現(xiàn)

一般情況下,瀝青路面的損壞,可以分為兩類:一類是結(jié)構(gòu)性損壞,包括路面結(jié)構(gòu)整體或其中某一個或幾個組成部分的破壞,使路面達到不能承受預定的車輛荷載;另一類是功能性損壞,它也有可能并不伴隨有結(jié)構(gòu)性損壞而發(fā)生,但由于平整性、抗滑能力等因素的下降,使其不再具有預定的使用功能,從而影響行車質(zhì)量。功能性破損一般是表面性的,易于識別,其破損原因也比較清楚。

2.結(jié)構(gòu)缺陷的基層探地雷達信號特征

根據(jù)上述分析,施工過程中基層缺陷可分為:層間分界面處出現(xiàn)松散夾層,連接性差;層內(nèi)局部孔隙度大,內(nèi)部松散;局部離析。以下就三類基層施工過程中出現(xiàn)的缺陷探地雷達信號特征結(jié)合實際資料分別研究說明:

(1)層間連接性差的探地雷達信號特征。這種現(xiàn)象主要發(fā)生在路面基層的底界面、或基層較厚而分層鋪筑的分界面處,產(chǎn)生該類缺陷的原因往往是因為上層鋪筑時對下層表面處理不當或筑料攪拌不均或出現(xiàn)離析而導致的,在探地雷達檢測剖面圖上呈現(xiàn)出較強的異常帶。鉆芯驗證表明,一旦出現(xiàn)明顯的此類異常,按垂向分辨率理論分析,其松散夾層厚度往往大于3cm。

(2)結(jié)構(gòu)層離析的探地雷達信號特征。路面基層內(nèi)的離析部位,因鋪筑材料出現(xiàn)結(jié)構(gòu)松散,空隙度變大,空隙內(nèi)充填為相對介電常數(shù)為1的氣體,而周圍的正常密實區(qū)因密實并具有足夠的濕度,其相對介電常數(shù)遠大于松散與離析部位,二者間的界面將成為很強的電磁波反射界面,若離析體充有飽和水,其介電常數(shù)遠木周圍介質(zhì),二者間的界面仍將成為很強的電磁波反射界面。由此可見,只要路面基層內(nèi)存在離析,即具備開展雷達技術探測的物理前提條件,從而達到檢測路面基層內(nèi)松散與離析的目的。

(3)結(jié)構(gòu)層松散的探地雷達信號特征。這種現(xiàn)象多出現(xiàn)在橋涵兩側(cè),一般是由于下層(如墊層)標高低于設計標高,造成上層單層厚度超過分層碾壓厚度要求,使其因壓實度降低而引起。路面基層內(nèi)若存在局部松散(壓實度底)必然會導致介電常數(shù)的不同,電磁波在此發(fā)生反射,地面可接收到相應的雷達剖面異常圖像。這種松散體界面處引起的異常幅度一般較大,判斷其邊界的定性方法為:依據(jù)在不均勻體邊界處有連續(xù)的反射波同相軸中斷或彎曲分布叉,其內(nèi)波長變長,波幅明顯變化,反射波組特征也發(fā)生明顯變化。

通過對路面病害的實地踏勘、鉆孔取芯、探坑挖驗及無破損檢測等手段,相互驗證了路面病害的范圍、程度,經(jīng)過大量試驗的驗證,基本符合路面病害的實際狀況。

四、結(jié)語

總之,路面檢測與評價技術在檢測和控制施工質(zhì)量、提高公路養(yǎng)護管理科學化水平及改進路面設計等方面都具有十分重要的地位和作用,路面檢測評價技術水平的不斷提高,對病害進行針對性、預防性養(yǎng)護,防止病害的快速發(fā)展,甚至根治這些病害,對于延長道路使用壽命,降低運營成本有著積極的意義。③

參考文獻:

[1]楊曉豐,李云峰;路基路面檢測技術[M]北京:人民交通出版社,2007.02

第3篇：雷達技術論文范文

西南交通大學 交通工程系 05交運2班 于鴻澤 周琳

【關鍵詞】智能駕駛 智能汽車 發(fā)展現(xiàn)狀 智能技術

【引 言】

隨著更加先進的靈巧型傳感器、快速響應的執(zhí)行器、高性能ECU、先進的控制策略、計算機網(wǎng)絡技術、雷達技術、第三代移動通訊技術在汽車上的廣泛應用，現(xiàn)代汽車正朝著更加智能化、自動化和信息化的機電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展，以達到“人—汽車—環(huán)境”的完美協(xié)調(diào)。

【正 文】

一、智能駕駛過程的實現(xiàn)

智能駕駛的實現(xiàn)需要大量的電子電路元件支持，主要有：傳感器、電控單元（ECU）、執(zhí)行器、控制策略、總線、電源、智能通信系統(tǒng)。

隨著傳感器技術、信息處理技術、測量技術與計算機技術的發(fā)展，智能駕駛系統(tǒng)也得到了飛速的發(fā)展。

現(xiàn)在的智能駕駛技術大多是通過多傳感器實現(xiàn)的。多傳感器信息融合實際上是人對人腦綜合處理復雜問題的一種功能模擬。多傳感器信息融合就像人腦綜合處理信息的過程一樣，它充分利用多個傳感器資源，通過對各種傳感器及其觀測信息的合理支配與使用，將各種傳感器在空間和時間上的互補與冗余信息依據(jù)某種優(yōu)化準則結(jié)合起來，產(chǎn)生對觀測環(huán)境的一致性解釋或描述。信息融合的目標是基于各種傳感器分離觀測信息，通過對信息的優(yōu)化組合導出更多的有效信息。這是最佳協(xié)同作用的效果，它的最終目的是利用多個傳感器共同或聯(lián)合操作的優(yōu)勢來提高整個系統(tǒng)的有效性。

目前經(jīng)常使用一個雷達傳感器探測前方的車輛或障礙。雷達雖然在直路上的性能良好，但當?shù)缆窂澢鷷r，探測的信號將不完全可靠，有時還會有探測的盲點或產(chǎn)生錯誤報警。為了防止錯誤報警，常對雷達的輸出進行標準卡爾曼濾波，但這并不能有效解決探測盲點問題。為了更可靠地解決這類問題，可以使用掃描雷達或多波束雷達，但其價格昂貴。這里選用低價的視覺傳感器作為附加信息，視覺傳感器經(jīng)常能提供掃描雷達和多波束雷達所不能提供的信息。

雷達傳感器和視覺傳感器配合作用實現(xiàn)對復雜道路狀況的探測、識別，然后將信息通過總線電路發(fā)送給ECU，ECU處理后將命令發(fā)送給執(zhí)行器，執(zhí)行器將作用于汽車的油門、動力、轉(zhuǎn)向、剎車等系統(tǒng)，實現(xiàn)汽車的只能行駛。［本站論文由中國收集整理，轉(zhuǎn)載請注明出處中國］

二、智能汽車發(fā)展現(xiàn)狀

回想過去，汽車都是由驅(qū)動裝置驅(qū)動幾乎所有的機械和液壓系統(tǒng)，現(xiàn)在則由電子元件和系統(tǒng)的組合來完成。電子感應器增強或甚至已經(jīng)取代了各種機械系統(tǒng)。一些高檔汽車具有多達70個ECU。一般汽車的感應器數(shù)量已經(jīng)達到35個，而一個高檔汽車的感應器數(shù)量達到了60個。通常汽車還附帶6個左右的氣囊。這意味著現(xiàn)在的汽車更復雜、更安全，并且駕駛起來更簡單。和以前的汽車相比，它們也更具智能化，并將繼續(xù)獲得更高的智能。

1、 智能泊車的Lexus LS460

Toyota公司2006年推出（最近才進入中國市場）的Lexus LS460最大的賣點就是智能泊車系統(tǒng)，該車型的電視廣告就是在展示智能泊車系統(tǒng)其精準的泊車路線。Lexus LS460的智能泊車輔助系統(tǒng)可對后座和前座攝像頭的圖像進行處理，利用該結(jié)果去控制電子動力方向盤和一個電子油門。只需輕觸一個按鈕和駕駛者的少許制動，系統(tǒng)就可以把車剎住。同樣地，LS460的VDIM(Vehicle Dynamic Integrated Management)系統(tǒng)從各種感應器中搜尋數(shù)據(jù)以預知剎車。利用這一數(shù)據(jù)，加上駕駛者的輸入信息來幫助駕駛者恢復對汽車的控制。它通過啟動電控剎車、電子動力轉(zhuǎn)向、防抱死制動、車輛穩(wěn)定性控制、剎車輔助、電子剎車力分配和引擎扭矩等功能來恢復控制。

2、 雷達和攝像頭加強了駕駛技術

在像Mercedes-Benz S-class這樣的車上，24/77 GHz雷達導航系統(tǒng)在提高安全性方面起到很重要的作用。Brake Assist(剎車輔助)、Parking Assist(泊車輔助)、Pre-Safe(預警安全)、Distronic Plus(巡航控制)以及Adaptive Brake(自適應制動)功能采用七個雷達感應器(五個在前緩沖器、兩個在后緩沖器)來加強安全水平。擁有這些功能，汽車就可以感應到即將發(fā)生的碰撞，使駕駛者可以采取躲避措施。雷達系統(tǒng)允許自動制動應用。另外，如果探測到潛在的碰撞，它就會關閉天窗和加固安全帶。［本站論文由中國收集整理，轉(zhuǎn)載請注明出處中國］

現(xiàn)在基于雷達和自適應巡航控制的系統(tǒng)正蓬勃發(fā)展，在很多Mercedes-Benz和Toyota模型中都可以發(fā)現(xiàn)他們的身影。Volkswagen Passat和BMW的3系列也同樣具有這樣的雷達。為了改善交通安全，NISSAN公司開發(fā)了車距控制輔助系統(tǒng)(Distance Control Assist System)以幫助駕駛者控制他們自身與面前車輛之間的距離。這個系統(tǒng)采用一個在前緩沖器的雷達感應器，來確定定駕駛者的尾隨距離和雙方車輛的相對速度。如果駕駛者松開加速踏板，或者沒有踩住加速踏板，系統(tǒng)就會自動啟動制動。如果系統(tǒng)確定需要制動，那么在儀表板和蜂鳴器上就會出現(xiàn)一個指示器，然后加速踏板會自動上移以幫助駕駛者轉(zhuǎn)換到制動。［本站論文由中國收集整理，轉(zhuǎn)載請注明出處中國］

另一個關鍵功能，即攝像頭，給駕駛者返回狹窄停車位并執(zhí)行能見度受限操作時提供了更佳的視野。研究表明，很多兒童是因為駕駛者在返回停車位的時候看不見他們而致死的。復雜的全輪驅(qū)動一度只是高檔汽車的安全堡壘。而如今，它是很多車輛的標準配置。這些系統(tǒng)通過瞬間提供車軸最需要的動力，可在惡劣的駕駛條件下提供最佳動力。

3、 智能化車燈

對安全性的關注也延伸到前燈。由Gentex公司開發(fā)的Chrysler 300C具有Smart Beam系統(tǒng)。它根據(jù)公路情況自動開啟和關閉前燈。在后視鏡里裝了一個前向CMOS圖象感應器，它讓車燈一直維持開啟狀態(tài)，直到在公路上探測到其它車的前燈或尾燈，它才轉(zhuǎn)換到近光燈。為了避免分散相向行駛駕駛者的注意力，該系統(tǒng)可使遠光燈漸開和漸關。

Mercedes-Benz S-class汽車有兩個照射公路的紅外線前燈。當汽車的近光燈打開，它們將駕駛者的視野范圍擴展到150多米，使其能更快看見行人、停泊的汽車和其他障礙物。同時也減少了黑暗中駕駛發(fā)生碰撞的危險。

4、 智能駕駛環(huán)境——無線基礎設施

到目前為止，汽車中的無線技術仍限制在車載蜂窩電話。但是當這些研究者針對路邊站的安全架構(gòu)而進一步調(diào)查Wi-Fi通信使用狀況的時候，這可能會有所改變。

交通部(DOT)的VII計劃試圖使用無線連接來避免碰撞。有車輛接近十字路口或死角的時候，基站將通知和提醒其它基站和駕駛者。該系統(tǒng)也會提供交通速度和密度的數(shù)據(jù)，使路標可以通知駕駛者在進入高速公路前倒車。

該計劃還將開發(fā)可以在不同情況下警告駕駛者的集成先進技術，這些情況包括：當駕駛者將要離開公路的時候，當駕駛者和另一企圖改車道的車輛有碰撞危險時候，以及和前方車輛有碰撞危險的時候。

5、 動力傳動電子控制系統(tǒng)

主要包括發(fā)動機電子控制（包括汽油機和柴油機）、自動變速器控制（ECT、CVT/ECVT等）以及動力傳動總成的綜合電子控制等?？刂葡到y(tǒng)主要由各種傳感器、執(zhí)行機構(gòu)和電控單元（ECU）組成。其主要是保證汽車在不同的工況下均能處在最佳狀態(tài)下運行，并簡化駕駛員的有關操作，從而降低油耗和排放，減少動力傳動系統(tǒng)的沖擊，減輕駕駛?cè)藛T的勞動強度，提高汽車的動力性、經(jīng)濟性和舒適性。

6、底盤電子控制系統(tǒng)

包括制動防滑與動態(tài)車身控制系統(tǒng)（ABS/ASR、ESP/VDC）,牽引力控制系統(tǒng)、懸架及車高控制系統(tǒng)、輪胎監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)、巡航控制系統(tǒng)（CCS）、轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(如4WS)、驅(qū)動控制系統(tǒng)（如4WD）等。其主要用于提高汽車的安全性、舒適性和動力性等。近些年來，這類控制系統(tǒng)開始在普通轎車上廣泛采用。

7、 車身電子控制系統(tǒng)

主要包括安全氣囊（SRS）、自動座椅、自動空調(diào)控制、車內(nèi)噪音控制、中央防盜門鎖、視野照明控制、自動刮水器、自動門窗、自動防撞系統(tǒng)以及滿足不同用電設備的電源管理系統(tǒng)。主要是用來增強汽車的安全性、舒適性和方便性。

8、 多媒體娛樂、通訊系統(tǒng)

主要包括車載多媒體系統(tǒng)、駕駛員信息系統(tǒng)、語音系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)(ITS)、車輛導航系統(tǒng)(GPS/DGPS等)、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)側(cè)與故障診斷系統(tǒng)等。用于聯(lián)結(jié)“人—車—路—環(huán)境信息”，以及協(xié)調(diào)整車各部分的電子控制功能。

第4篇：雷達技術論文范文

關鍵詞 水文纜道；現(xiàn)狀；發(fā)展；測流設施；控制

中圖分類號P64 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）96-0126-02

0引言

在我國對于國內(nèi)的水文纜道的研究以及實驗制造、發(fā)展最終達到了穩(wěn)定的實驗過程整整花費了五十余年，而隨著當代科技的不斷進步，我國的水文纜道的建設也在不斷的改進著，從1954年6月份我國從浙江修筑起國內(nèi)的第一座使用人力來進行操作的水文纜道之后，我國的水文纜道建設技術的發(fā)展便一發(fā)不可收拾，1956年，重慶北碚水文站建立了；電動水文纜道，而在之后的幾年中，相繼在兩會期間出臺了大量的有關于水文纜道建設運行相關的多方面問題解決方案，讓我國的水文纜道的發(fā)展逐漸向著規(guī)?；F(xiàn)代化發(fā)展。

1我國水文纜道現(xiàn)狀及出現(xiàn)的問題

1.1我國全自動化水文纜道測流系統(tǒng)的發(fā)展

所謂的水文纜道全自動化的控制系統(tǒng)，指的是使用包括交流變頻纜道控制臺進行控制，同時對于水文絞車，測流鉛魚以及流速傳感器、測距定位儀、水系綜合信號源和通訊模塊、計算機系統(tǒng)以及相關的控制測算軟件進行多方面的自動化控制的水文纜道系統(tǒng)，而這種系統(tǒng)到目前為止仍然具有極大的升級空間，可以說潛力巨大。我國最早的全自動水文纜道測流系統(tǒng)問世時間在2000年，這種系統(tǒng)主要采用交流變頻器的工作模式，可以將傳統(tǒng)德爾技術難點進行解決，同時可以做到對于測流鉛魚進行無級變速控制，保證測流鉛魚無論在告訴還是低俗都可以保證平滑穩(wěn)定，保證性能良好，可以對于測流鉛魚的定位精度進行極大程度的提高，也實現(xiàn)了較為精細，定位更加準確的信號傳輸性能，其工作原理主要是將水下的綜合信號源的工作，讓三種信號（水面、流速儀、河底）在不同和頻率的情況下發(fā)射交流脈沖信號，最后通過接收器的放大和整形過程，最終讓三者的信號相互分離，讓系統(tǒng)的抗干擾能力和靈敏程度進一步的提高，更是讓傳統(tǒng)的系統(tǒng)傳輸方式存在的信號之間互相干擾而產(chǎn)生的問題得到有效的解決和緩解。

1.2水文纜道技術監(jiān)督進行標準化實施

想要讓水文纜道實現(xiàn)全自動、半自動以及手動三者進行兼容操作的目的，就需要對于水文纜道的技術進行標準化的實施，讓水文纜道融合高新技術應用，為水文纜道標準化技術的大規(guī)模普及和大規(guī)模的應用奠定良好的基礎。近幾年來，我國水文纜道的測流技術發(fā)展十分迅速，近幾年來更是受到了國家水文儀器以及巖土工程一其生產(chǎn)的許可審查部的穩(wěn)妥，在我國數(shù)百家大大小小的水文站纜道現(xiàn)場進行監(jiān)督檢查測試，同時在全國的大小水文站例如武漢、樟樹坑、杜鋒坑、仙桃、古城以及黃龍?zhí)?、峽山等地實施全自動水文纜道測流系統(tǒng)以及水文纜道測流自動控制儀等數(shù)百種水文纜道的系統(tǒng)儀器進行進一步的實踐操作和實際測試抽樣，現(xiàn)場對于水文纜道儀器進行有效的檢測，檢測包括外觀質(zhì)量、流速指標、水深技術范圍以及起點距技術范圍、參數(shù)記憶存貯、全自動、半自動化以及手動測量功能、測速精度、側(cè)身精度以及信號通道、抗干擾能力以及計算機處理數(shù)據(jù)等儀器設備功能方面的測試，力圖保證水文纜道的標準化進程，隨著我國的標準化進程的推進，我國當前的水文纜道測流技術的科技含量也在逐漸的提高，讓全自動、半自動以及手動兼容操作的切換兼容得到實現(xiàn)，同時根據(jù)筆者的調(diào)查，我國的檢查結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)儀器已經(jīng)可以實現(xiàn)三種制動共同發(fā)展，并且具有防雷功能，可以說較為先進。

2 我國水文纜道發(fā)展前景

隨著我國科學技術水平的不斷發(fā)展，我國的抗洪抗?jié)臣夹g也在逐漸的提高著，而水文資源的開發(fā)也是應大眾的要求而進行開發(fā)，隨著群眾的呼聲 越來越高，全國各地的水文站經(jīng)費的投入 也將會不斷的提高，讓國內(nèi)外的一流科技可以引進到我國的內(nèi)部，和我國的水文技術進行融合和發(fā)展，讓我國的水溫攬到的發(fā)展水平進一步提高，因此可以說，到目前為止，我國的水文纜道具有極大的發(fā)展?jié)摿Γ岣呖臻g巨大。

2.1水文纜道發(fā)展將會發(fā)展迅速

在我國加入世界貿(mào)易組織之后，隨著世界市場的打開，我國的科學技術也在不斷的和外國科學家進行著交流，這也讓我過的水文系統(tǒng)的科學技術不斷的增加，同時為了對于國際的技術的最新動態(tài)進行交流，保證不斷的對于國外的一些先進的水文監(jiān)測技術和儀器進行引進，同時讓我國的技術和他不斷的融合，最終獲得更加先進的技術，促進我國水文纜道技術的發(fā)展和普及。另外，我國要不斷的對于國際上的最新的技術動向進行追蹤，對于大多數(shù)的適合我國當前的海洋局勢情況的技術和理論進行學習，同時引進一些先進的環(huán)境檢測儀器和檢測系統(tǒng)，進最大可能促進我國水文纜道的現(xiàn)代化建設。

2.2我國的水文纜道向著三化方向進行發(fā)展

所謂三化，指的是在我國的水文纜道技術應用過程中，采用多元化的高新技術應用，同時保證定位移動監(jiān)測一體化，另外保證無人值守的智能化，向著著三個方向發(fā)展。

在應用高新科技應用的多元化發(fā)展方向的過程中，存在幾種十分先進的技術，例如雷達技術、激光技術、聲學多普勒技術等先進的技術，這些先進的技術會對于我國的水文纜道的建筑過程中進行自動實時監(jiān)控方面產(chǎn)生巨大的推動作用。同時，由于我國的土地面積廣闊，幅員遼闊，同時水資源的分布空間分布極不均衡，其許多復雜的環(huán)境都無法支持通信線路的安裝，艱難的地形會讓我國的資料傳輸過程變得十分艱難，更是會讓大量的資料無法傳送完整而導致傳輸過程的失敗和資料的消失。更是會導致自動化的智能操作模式無法成為現(xiàn)實。

3 結(jié)論

作為一個大國十分重要的管理技術，我國的水文纜道需要更進一步的發(fā)展和普及，這樣才能保證我國水土資源的平穩(wěn)發(fā)展，讓我國的人民更加安全、穩(wěn)定的生活。

參考文獻

第5篇：雷達技術論文范文

Abstract: highway is the economy of the blood vessels. A region's economic development, cannot leave the convenient transportation, and roads are the most widely, the most convenient transportation channel. Along with the rapid development of highway construction, mountainous and hilly terrain of such complex section of tunnel engineering more and more, highway tunnel construction of a modern traffic construction in a key projects. This paper analyzes the common quality of highway tunnel, and the various tunnel detection technology research.

中圖分類號：U45文獻標識碼：A 文章編號：

1.前言

丘陵、山地及高原的面積大約占我國土地總面積的70%。之前在山區(qū)或丘陵地帶修建公路時，主要以盤山繞行為設計方向，極少涉及隧道的修建。近年來，國民經(jīng)濟快速發(fā)展的同時帶動了我國交通建設的迅猛發(fā)展，修建的公路里程日益加長，公路等級也越來越高。隨著公路交通的逐年發(fā)展，技術水平的不斷進步，公路隧道也快速發(fā)展起來。公路修建過程中，如果遇到山嶺、丘陵、甚至江河的阻礙，都可以通過修建隧道的方法繼續(xù)施工，這樣，不僅可以縮短公路里程，節(jié)約土地，還能夠保障車輛行駛安全，有時還可以減少施工工作量。

但是，修建公路隧道與修建一般公路或橋梁相比，它的建設管理更為復雜，建設難度更大。因此，隨著我國隧道規(guī)模越來越大，建設過程中也出現(xiàn)了越來越多的病害或質(zhì)量問題，為我國的公路隧道建設帶來很大的挑戰(zhàn)。工程師和建設者要正確面對隧道建設中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，認真研究隧道質(zhì)量檢測技術及解決方案，保證公路交通的安全運營。

2.公路隧道的常見質(zhì)量問題

公路隧道在它與眾不同的功能性及結(jié)構(gòu)性要求下，往往比其他建設工程的施工難度要大。而且，會出現(xiàn)很多質(zhì)量問題，比如：洞內(nèi)滲漏水、襯砌裂縫、拱墻背后脫空、限界受侵、噴射混凝土支護不平整等等，只有正確認識到這些問題的成因及現(xiàn)象，才能找出解決辦法。

2.1洞內(nèi)滲漏水

公路隧道在建設的過程中以及建成之后，多少都會受到地下水的影響。如果支護技術不成熟、襯砌密度不夠、混凝土中間存在空隙、振搗不到位，隧道的墻、拱就會出現(xiàn)滴水、滲水、漏水現(xiàn)象，隧道路面也會出現(xiàn)冒水現(xiàn)象。這種情況會對行車安全帶來隱患，甚至威脅到襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

2.2襯砌裂縫

襯砌開裂通常都是因為多種原因綜合作用導致的，主要因素有兩方面：一是設計局部不符合實際地形，隧道的結(jié)構(gòu)設計受力不均。二是施工方法不規(guī)范，管理不當。其中，施工方面的問題主要因為拆除模型時間過早、基底清理得不夠干凈、混凝土灌注速度不對、襯砌厚度不均勻等原因。

2.3拱墻背后脫空

拱墻背后脫空是拱墻與初期支護之間存在空洞，導致隧道表層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。其原因是由于預留的防水卷材不足、混凝土水灰比調(diào)整不及時、沒有有效堵塞初期支護與堵頭模型間的空隙。

2.4限界受侵

建設公路隧道的過程中，可能會遇到比較松軟的地層，圍巖在較大的地壓時會產(chǎn)生很大的變形，不當?shù)氖┕し椒ɑ虿患皶r正確支護都可能造成塌方。通常施工人員會為了保證施工安全而急于修筑，從而忽視了斷面界限，使界限受侵。也有可能因為在混凝土澆筑襯砌過程中模板剛度、強度不足而走模，導致限界受侵。

2.5噴射混凝土支護不平整

用混凝土噴射支護表面時，經(jīng)常會出現(xiàn)波浪狀、葡萄狀或丘陵狀等凹凸不平的現(xiàn)象。支護表面不平整，嚴重影響到防水板等防水材料的鋪設。這種現(xiàn)象可能是由于超挖過度，又沒有使用光面爆破的原因引起的。也有可能是因為混凝土本身質(zhì)量不合格或鋼筋網(wǎng)、鋼拱架和格柵拱不平的原因。

3.公路隧道質(zhì)量的檢測技術

隨著科技的不斷發(fā)展，公路隧道的檢測技術也越來越發(fā)達。各種各樣的檢測技術層出不窮，不但可以精確地檢驗出隧道存在的質(zhì)量或環(huán)境問題，而且，對完工隧道的損壞也越來越小。我國在發(fā)展公路隧道修建水平的同時，對隧道的檢測技術也頗有研究，特別是無損檢測技術，在公路隧道質(zhì)量檢測中得到廣泛運用。隧道檢測技術為公路隧道的安全運營做出了巨大貢獻。

3.1地質(zhì)雷達檢測技術

地質(zhì)雷達檢測技術是一種通過光譜電磁確定地下介質(zhì)分布的檢測技術。地質(zhì)雷達主要由主機、兩根天線以及配套軟件三部分組成,其中，發(fā)射天線發(fā)射出的高頻脈沖電磁波向地下傳播，它的電磁場強度、途徑及波形都會因所通過的介質(zhì)介電常數(shù)不同而變化，并反射一部分電磁波由接收天線接收。雷達主機則對這部分反射波進行處理，從而推斷出介質(zhì)結(jié)構(gòu)。地質(zhì)雷達檢測技術在檢測隧道初期支護、混凝土不連續(xù)面、二次襯砌的厚度和背后空洞上有很好的效果。

3.2激光斷面儀檢測技術

隧道激光斷面儀檢測法是以某個物理方向為起算方向，間隔一定的角度或距離連續(xù)測定斷面儀旋轉(zhuǎn)中心與開挖的實際輪廓線交點之間的矢徑，以及該輪廓線矢徑與水平方向的夾角，實際開挖的輪廓線即所有矢徑端點通過依次相連形成的曲線。若對隧道軸向間隔一定距離的數(shù)個斷面進行測量，還能夠計算出欠挖方量、超挖方量等數(shù)據(jù)。隧道建設在完成臨時支護和初次襯砌后，以及隧道二次襯砌完工后的現(xiàn)場檢測中，都要用到激光斷面儀檢測技術在同一里程處進行檢測，以得到斷面輪廓的數(shù)據(jù)資料，掌握隧道施工情況。

3.3回彈法檢測技術

隧道工程在完成二次襯砌的修建后，通常采用回彈法對隧道質(zhì)量進行檢測。檢測過程中，檢測點應均勻分布在測區(qū)范圍內(nèi)，每兩個測點之間至少相距30mm,一個測區(qū)中設置16個回彈值，分別去掉3個最大值和最小值，再以其余10個值得平均值為該測區(qū)最終回彈值，最后，換算并推定測區(qū)二次襯砌的混凝土強度。由于回彈法操作的可能性限制，一般是在隧道拱墻上端布置測區(qū)，將回彈儀安置成水平狀態(tài)，正常情況下不必調(diào)整角度或修正澆筑面。

3.4聲波反射法檢測技術

由錨桿、圍巖和混凝土砂漿組成的結(jié)構(gòu)中，若從錨桿端點處發(fā)射彈性波，波會沿著錨桿傳播并向四周輻射能量，并在錨桿和砂漿、圍巖和砂漿之間的界面進行反射或透射。變截面桿是對錨固體系的簡化，通過對其研究可以發(fā)現(xiàn)：當變截面桿的截面材料或面積不一樣時，在之上傳播的彈性波會在這個截面上發(fā)生反射及透射，并且反射波紋與透射波紋因材料類型或截面面積不同而不同。錨桿、圍巖和砂漿的波阻抗差異很小，所以，當它們之間接觸密實的時候，由錨桿發(fā)出彈性波幾乎完全透射進入圍巖，少數(shù)反射回來的能量信號也非常有規(guī)律。但當這三者之間沒有均勻密實地澆灌時，砂漿中就會出現(xiàn)空腔等不密實段，彈性波就會在這些空腔與砂漿、錨桿與空腔的界面上產(chǎn)生變化較大、能量較強的反射。根據(jù)這個原理，用儀器接收錨桿上反射回來的信息，分析各個界面反射波的強度及反射時間的長短，即可測定錨桿長度和錨固的整體質(zhì)量。錨桿質(zhì)量檢測儀就是進行聲波反射檢測的常用儀器，一般具有設置參數(shù)、采集數(shù)據(jù)和存儲的功能。但對數(shù)據(jù)的精細處理還需借助相應的軟件。

3.5火焰檢測技術

隧道火焰檢測技術從檢測距離上分類可以分為接觸式檢測和非接觸式檢測兩種方式。前者主要以溫度和煙霧濃度為參數(shù)，后者則是利用紅外線或紫外線測溫技術和視頻技術進行檢測。隧道火焰檢測技術是火災檢測的重要手段。

4.結(jié)語

公路隧道質(zhì)量問題是事關公共安全、經(jīng)濟穩(wěn)定的重要問題。受人為、自然、技術等因素影響，它的表現(xiàn)形式多種多樣，具有不同程度的危害性。為了盡可能減少甚至消除公路隧道質(zhì)量問題，必須在公路隧道從設計到施工保養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)嚴格把關，積累經(jīng)驗，因地制宜，探索出新技術、新工藝，不斷提高隧道施工水平，以確保施工安全及隧道質(zhì)量，造福社會。

參考文獻:

第6篇：雷達技術論文范文

[關鍵詞] RFID 物資流動 設備管理

一、緒論

高校是教學和科學研究的重要基地，無論是教學還是科學研究都需要完整的實驗及試驗設備。在高校，教學可分為基礎課、專業(yè)基礎課及專業(yè)課，因此配合教學的實驗設備及儀表是非常完整并系統(tǒng)的。在高校，設備經(jīng)費投入很有限，各學校在長期的教學積累過程，使設備及儀表得到完整及系統(tǒng)。當學校資源包括圖書及查閱相關資料內(nèi)容時，高校具備非常好的科學研究條件。高校設備按用途可分為教學使用設備和科學研究用設備，它們之間是相互依賴又相互促進發(fā)展，完備的教學實驗設備是實現(xiàn)科學研究的前提，高水平科學試驗又研究推動教學水平的提升。而高水平的科學過程研究需要高精的設備，許多高精的設備它具備在不同學科的通用性。

提出將射頻識別技術應用于高校自動化物資管理，解決自動化立體倉庫信息管理與控制調(diào)度的自動化、智能化、信息化。提出了以計算機控制為核心，以射頻識別為信息采集手段、以AGV和堆垛機為執(zhí)行單元的集成系統(tǒng)。基于射頻識別的立體倉庫信息管理系統(tǒng)設計的目的是實現(xiàn)物品出入庫控制、物品存放位置及數(shù)量統(tǒng)計、信息查詢過程的自動化，方便管理人員進行統(tǒng)計、查詢和掌握物資流動情況，以達到方便、快捷、安全、高效等要求。

而這類設備購置要花費大量的資金，在高校多學科并存的環(huán)境下，當把高精的設備統(tǒng)一購置及管理后，可避免高校多學科這類設備重復購置，又使這類設備達不到到較高性能的現(xiàn)象。這就是提出對高精設備統(tǒng)一購置及管理的目的，使有限的資金發(fā)揮更大的作用。本論文提出的設想其前提是把這類高精的設備在無線射頻識別技術管理條件下，有效解決制約學校物資管理的資金利用率和管理手段的瓶頸問題。利用校園資源共享，建立起集中式高性能公共服務設備平臺，搭建環(huán)境，它會大大提高這類高精設備的利用率及管理的科學性。

二、無線射頻識別技術研究

1.自動識別技術的應用背景

在現(xiàn)實生活中，各種各樣的活動或者事件都會產(chǎn)生這樣或者那樣的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括人的、物質(zhì)的、財務的，也包括采購的、生產(chǎn)的和銷售的，這些數(shù)據(jù)的采集與分析對于我們的生產(chǎn)或者生活決策來講是十分重要的。如果沒有這些實際工況的數(shù)據(jù)支援，生產(chǎn)和決策就將成為一句空話，將缺乏現(xiàn)實基礎。在計算機信息處理系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的采集是信息系統(tǒng)的基礎，這些數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)系統(tǒng)的分析和過濾，最終成為影響我們決策的信息。在信息系統(tǒng)早期，相當部分數(shù)據(jù)處理都是通過人工手工錄入，這樣，不僅數(shù)據(jù)量十分龐大，勞動強度大，而且數(shù)據(jù)誤碼率較高，也失去了實時的意義。為了解決這些問題，人們就研究和發(fā)展了各種各樣的自動識別技術，將人們從繁沉的重復的但又十分不精確的手工勞動中解放出來，提高了系統(tǒng)信息的實時性和準確性，從而為生產(chǎn)的實時調(diào)整，財務的及時總結(jié)，以及決策的正確制定提供正確的參考依據(jù)。

例如，在當前比較流行的物流研究中，基礎數(shù)據(jù)的自動識別與實時采集更是物流信息系統(tǒng)的存在基礎，因為，物流過程比其他任何環(huán)節(jié)更接近于現(xiàn)實的“物”，物流產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)比其他任何工況都要密集，數(shù)據(jù)量都要大。

無線射頻識別技術(簡稱RFDI)，融合了無線定位、產(chǎn)品電子編碼(EPC)和互聯(lián)網(wǎng)技術，近年得到快速發(fā)展，被廣泛用于社會、經(jīng)濟、國防等領域，成為新一輪技術變革的催化劑，得到發(fā)達國家的普遍關注，RFID產(chǎn)業(yè)與應用正加速發(fā)展。

隨著芯片技術和無線通信技術的快速發(fā)展，電子標簽芯片日趨微型化，天線多樣化，并能以多種介質(zhì)作為載體，封裝成各種形式以適應不同的應用。電子標簽具有防水、防磁、使用壽命長、可以在一定距離內(nèi)讀取數(shù)據(jù)等優(yōu)點，標簽上存儲的數(shù)據(jù)安全、可靠、具有可重復改寫等特點。

2.國內(nèi)研究現(xiàn)狀

(1)物流管理領域:生產(chǎn)線自動化、倉儲管理、鐵路運輸監(jiān)控、民航行李或速遞包裹管理、圖書或文檔管理、強制檢驗的產(chǎn)品(如壓力容器)管理。

(2)防偽領域:商品防偽、證件防偽。

(3)金融收費領域:公路(不停車)自動收費、電子票證及小額支付門票等。

(4)其他領域:汽車防盜、物品跟蹤等。

3.射頻識別技術原理及系統(tǒng)組成

射頻識別技術(RFID)是從20世紀80年代走向成熟的一項自動識別技術。自動識別技術主要功能是能提供關于個人、動物、貨物和商品的區(qū)別于它物的信息。在當今的服務領域，商品銷售、后勤分配、材料流通等領域已得到了快速的普及和應用。RFDI系統(tǒng)是C1卡技術的延伸和發(fā)展，它具有非接觸、無污染、識別率高、保密性強等優(yōu)點。射頻識別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲在電子數(shù)據(jù)載體之中。應答器的能量供應，以及應答器與閱讀器之間的數(shù)據(jù)交換不是通過電流的觸點接通而是通過磁場或電磁場，并采用了無線電和雷達技術。射頻識別是無線電頻率識別的簡稱，通過無線電波進行識別。同其他識別系統(tǒng)相比，射頻識別系統(tǒng)具有許多優(yōu)點。射頻識別系統(tǒng)組成圖如下：

4.功能

(1)存儲設備標識信息。

(2)借還信息(包括開啟密碼)。

(3)狀態(tài)記錄。

(4)與讀頭之間的通信(合法性驗證、信息交換)。

5.舉例

全世界的許多大型圖書館都已經(jīng)使用了射頻識別技術，以加快資料的檢入、檢出、書架庫存,以及安全應用。低成本的彈性智能標簽可以插入書籍內(nèi)部，讓顧客無法看到。柜臺人員可在幾秒鐘內(nèi)檢入或檢出十幾本書，無需對每件物品進行人工拿取和對準方向的操作。這種簽條還可以用于防盜，與當前零售商使用的防店內(nèi)行竊技術很相似。圖書館人員可以使用帶有射頻識別讀取器的便攜計算機來查看庫存，只要沿著書架通廊走過即可發(fā)現(xiàn)歸檔錯誤的資料，讀取器可以自動探測丟失的材料并警告操作員。圖書館的無線射頻識別應用屬于庫存管理應用，這種方式同樣適用于其他許多行業(yè)。

無線射頻識別(RFID)是當今自動識別數(shù)據(jù)收集行業(yè)發(fā)展最快的板塊之一，在實際應用中，采用無線射頻識別技術極大地改善了信息管理的能力。射頻識別技術實際上克服了條形碼應用當中所發(fā)現(xiàn)的某些限制，因為它不屬于條形碼之類的光學技術，在讀取器與貼有標簽的射頻識別目標之間無需直視線。此外，射頻識別以無線方式發(fā)送數(shù)據(jù)，屬可讀寫技術，因此它可以在跟蹤周期內(nèi)更新或改變編制在標簽內(nèi)的數(shù)據(jù)。

三、總結(jié)及展望

1.總結(jié)

學校高精設備管理需要應用大量的先進技術和加強信息化管理手段，射頻識別技術的使用可以提高信息采集效率和準確性有效加強了高精設備管理及使用者、設備之間相互聯(lián)系，降低了信息交換成本，可大大提高了采購設備要求的高精度，為節(jié)省資金提高設備利用率得到保障。

2.展望

無線射頻識別技術(RFID)利用無線射頻方式進行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù)以達到自動識別目的，具有防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲數(shù)據(jù)容量更大、存儲信息更改自如、可識別高速同時識別多個標簽等優(yōu)點，操作快捷方便，因此更適合于實現(xiàn)全校物資系統(tǒng)的自動化管理。解決數(shù)據(jù)融合的各種瓶頸問題。

本論文討論的內(nèi)容是RFID系統(tǒng)與各學校物資管理系統(tǒng)進行集成時的關鍵技術。隨著各校物資管理的加強，可以實現(xiàn)資源即時掌握、設備狀態(tài)實時可控等目標。在這個過程中，不斷完善RFID技術的應用研究，應用RFID技術實現(xiàn)各學校物資管理的思路和想法，將使各校在物資管理領域?qū)崿F(xiàn)節(jié)約、設備高效利用、科學物資管理、資產(chǎn)共享的創(chuàng)新。

參考文獻:

[1]周之等:SQLServer參考大全.北京:清華大學出版社，2002年5月第一版，P227～282

[2]康立忠 楊 江 李鋒華:淺談軍事倉儲高新技術發(fā)展的對策.倉儲管理與技術2001年，第五期P13～15

[3]郎為民:射頻識別(RFID)技術原理與應用[M].北京:機械工業(yè)出版社，2006

[4]游戰(zhàn)清 李蘇劍等:無線射頻識別技術(RFID)理論與應用[M].北京:電子工業(yè)出版社，2004

[5]楊 君 劉 云:無線射頻識別技術及應用[J].現(xiàn)代通信,2003(6)

第7篇：雷達技術論文范文

我國地處世界上兩個最大地震集中發(fā)生地帶——環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，地震較多，大多是發(fā)生在大陸的淺源地震，震源深度在20km以內(nèi)。位于青藏高原南緣的川滇地區(qū)，主要發(fā)育有北西向的鮮水河-安寧河-小江斷裂、金沙江-紅河斷裂、怒江-瀾滄江斷裂和北東向的龍門山-錦屏山-玉龍雪山斷裂等大型斷裂帶[1].該區(qū)新構(gòu)造活動劇烈，絕大多數(shù)屬構(gòu)造地震，地震活動頻度高、強度大，是中國大陸最顯著的強震活動區(qū)域[2].

而西南地區(qū)蘊藏了我國68％的水力資源，水利工程較多，且主要集中在川滇地區(qū)。據(jù)2005年數(shù)據(jù)，四川省有大中小型水庫約6000余座[3].2008年5月12日的四川省汶川大地震，初步統(tǒng)計，已導致803座水庫出險，受損的大型水庫有紫坪鋪電站和魯班水庫，中型水庫36座，小一型水庫154座，小二型水庫611座[3].此外，地震還致使湖北和重慶地區(qū)各79座水庫出現(xiàn)險情[4，5].為保證水利工程的安全運行，地震之后及時對水利工程進行檢測，并對受損工程進行監(jiān)測和修復是必要的。有關震災受損水利工程修復方面的文獻不多，散見于各種期刊或研究報告，為便于應用參考，本文搜集、篩選了一些震災受損水利工程的案例，并對一些實用技術進行了介紹。

2.地震對水利工程的危害

由于地震烈度、地震形態(tài)以及水庫本身工程質(zhì)量的不同，地震對于水利工程的危害也有所區(qū)別。高建國[6]對我國因地震受損水利工程進行分類整理，認為水庫壩體險情主要可分為3級：1級，一般性破壞，不產(chǎn)生滲漏；2級，嚴重性破壞，壩體開裂滲漏；3級，垮壩（崩塌），水庫水全部流走。

我國因地震引起的水庫垮壩并不多見，總結(jié)國內(nèi)外地震對水利工程的危害，主要有以下幾種形式：

2.1壩體裂縫

地震作為外力荷載將會導致大壩尤其是土石壩整體性降低，防滲結(jié)構(gòu)破壞，引起大量裂縫。地震會產(chǎn)生水平和垂直兩個方向的運動，并使周期性荷載增大，壩體和壩基中可能會形成過高的孔隙水壓力，從而導致抗剪強度與變形模量的降低，引起永久性（塑性）變形的累積，進而導致壩體沉降與壩頂裂開。

2003年10月甘肅民樂—山丹6.1級地震引起雙樹寺水庫大壩、翟寨子水庫大壩，壩頂均出現(xiàn)一條縱向裂縫，長約401~560m，最大寬度2cm左右，并有多處不同長度斷續(xù)裂縫，

防浪墻局部錯動約0.5cm.大壩右側(cè)出現(xiàn)山體滑坡，形成長條帶及凹陷，滑坡長37m左右，凹陷坑深2.5~3m、寬7m左右，凹陷處上部山體有多條斜向裂縫，縫寬20cm左右。李橋水庫壩頂有縱向裂縫，多處縫寬在2~5mm，其中一條長約100m左右，出現(xiàn)橫向貫通裂縫，防浪墻出現(xiàn)多處豎向裂縫。這些裂縫在壩體漏水、自然降水和溫度作用下，又將產(chǎn)生新的凍融、凍脹破壞，影響大壩的整體性和穩(wěn)定[7].

托洪臺水庫位于新疆布爾津縣境內(nèi)，1995年被列為險庫，1996年新疆阿勒泰地震（6.1級），使攔水壩出現(xiàn)10處橫向裂縫，3處縱向裂縫，最寬處達16cm，長17m，防浪墻垂直裂縫27處。經(jīng)評估，水庫震后只能在低水位運行，致使發(fā)電系統(tǒng)癱瘓，同時對于下游構(gòu)成潛在威脅[6].

岷江上的紫坪鋪水利工程位于都江堰市與汶川縣交界處，2006年投產(chǎn)，是中國實施西部大開發(fā)首批開工建設的十大標志性工程之一。2008年5月12日的汶川地震造成紫坪鋪大壩面板發(fā)生裂縫，廠房等其他建筑物墻體發(fā)生垮塌，局部沉陷，整個電站機組全部停機。[3].此外，地震對泄水輸水建筑物也將造成巨大危害。2003年8月16日赤峰發(fā)生里氏5.9級地震，使沙那水庫混凝土泄洪灌溉洞產(chǎn)生縱向裂縫，長15m，最大裂縫15mm；環(huán)向裂縫22m，最大裂縫寬度1.8mm；洞出口消力池兩側(cè)邊墻產(chǎn)生豎向裂縫，總長15m，最大裂縫寬度25mm.大冷山水庫溢洪道兩側(cè)導流墻產(chǎn)生裂縫，以縱向裂縫為主，最大縫寬12mm[8].

2.2壩體失穩(wěn)

地震可能引起壩基液化，從而導致大壩失穩(wěn)。地震時，受到周期性或波動性荷載作用，土石壩內(nèi)土體將產(chǎn)生遞增的孔隙水壓力和遞增的變形。粘性土體構(gòu)成的土石壩在地震中相對安全。但相對密度低于75%的粉砂土和砂土，在幾個循環(huán)之后孔隙水壓力就會顯著上升，當達到危險應力水平時，土體在周期性荷載作用下顯示出極大的變形位移，壩內(nèi)土體就會呈現(xiàn)出液化的流態(tài)，導致壩體失穩(wěn)[9].

喀什一級大壩1982年施工時，其壩體及防滲墻都未進行碾壓，致使密實度降低，1985年地震時，由于液化和沉陷，導致該壩整體失穩(wěn)破壞。

美國加州的Sheffield壩，1917年建成，壩高7.63m，壩頂寬6.1m，長219.6m，水庫庫容17萬立方米.1925年6月距壩11.2km處發(fā)生里氏6.3級地震，長約128m的壩中段突然整體滑向下游。事后，經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，壩體潰決的主要原因是地震使飽和土內(nèi)的孔隙水壓力增大，造成壩下部和壩基內(nèi)的細顆料無凝聚性土發(fā)生液化。

地震還會造成土石壩體脫落或堆石體沉陷，從而引起壩體失穩(wěn)。在庫水位較高的情況下，堆石體沉陷會造成壩體受力不均，更嚴重的會引起庫水漫頂，引發(fā)壩體垮塌。1961年4月

13日在距西克爾水庫庫區(qū)約30km處發(fā)生里氏6.5級地震，該水庫位于VIII度區(qū)[10]，壩體出現(xiàn)了嚴重的堆石體沉陷現(xiàn)象，一段220m長的壩體沉陷值達到2~2.5m，崩塌范圍在從壩軸線上游3~10m到下游的35~50m[11].

前面述及的沙那水庫土壩和朝陽水庫因地震致使土壩排水體砌石脫落，經(jīng)抗震復核下游壩坡不穩(wěn)定[8].

2.3岸坡坍塌

若水庫兩岸有高邊坡和危巖、松散的風化物質(zhì)存在，地震發(fā)生后，造成的巖體松動，可誘發(fā)產(chǎn)生崩塌、滑坡和泥石流，甚至形成堰塞湖等現(xiàn)象。

烏江渡水庫處于地震多發(fā)區(qū)，1982年6月地震中，化覺鄉(xiāng)東部厚層灰?guī)r和白云巖地層中發(fā)生大面積崩塌。同年8月，化覺、柏坪一帶又發(fā)生較大規(guī)模的地層滑動，影響面積約18k平方米[12].

5.12汶川大地震造成四川多處山體滑坡，堵塞河道，形成34處堰塞湖。其中唐家山堰塞湖蓄水過1億立方米，另外水量在300萬立方米以上的大型堰塞湖有8處[13]，對下游地區(qū)造成嚴重威脅。

另外，地震還可能對水利工程一些其它部分造成損壞。如1995年1月日本阪神淡路7.2級地震[14，15]中，使堤防基礎液化發(fā)生側(cè)向流動，造成堤防破壞以及護岸受損。我國歷次地震中，出現(xiàn)較嚴重險情的多為土石壩，且多為年代較久遠的土石壩，如果發(fā)生強地震就更容易造成損壞[16].

3.震災受損水利工程的修復技術

地震后受損水利工程修復措施主要包括以下幾個方面：

3.1壩體監(jiān)測

地震后，對于受損水利工程，應及時降低水庫運行水位，并進行充分的壩體探測。對土石壩，可開挖土坑檢測，對混凝土壩，則可用無損探傷檢測[17].包括使用地震波法、地質(zhì)雷達、水下聲納法檢測侵蝕程度，必要時還需要采取槽探、鉆孔、孔內(nèi)地球物理方法進行檢測。根據(jù)地震前后大壩監(jiān)測結(jié)果的對比分析，判明是否存在普遍的結(jié)構(gòu)損傷跡象。尤其需要加強對壩體變形和滲透的觀測，防止裂縫前后貫通，內(nèi)部發(fā)育，產(chǎn)生滲漏通道。同時，加強對輸水洞漏水、溢洪道裂縫的監(jiān)測，以防滲漏進一步擴大[18].

震后壩體探測中，作為一種非破壞性的探測技術，地質(zhì)雷達具有探測效率高、分辨率高、抗干擾能力強等特點，可以快捷、安全地運用于壩體現(xiàn)狀檢測和隱患探查[19].

2003年甘肅山丹地震后，利用地質(zhì)雷達對雙樹寺、瞿寨子、瓦房城等水庫的震后壩體裂縫、壩基滲透、溢洪道、高邊坡開裂和庫岸道路滑坡等進行了探測[20]，效果很好。

3.2裂縫修復

對于已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫，要對其分布、走向、長度和開度等進行定時觀測和檢測。在大壩主裂縫部位設置標志，縫口要覆蓋塑料布，防止雨水流入加速其惡化。對受洪水威脅的建筑物，要采取臨時措施（如圍堰）進行保護。

裂縫的修補應從實際出發(fā)，在安全可靠的基礎上，同時考慮技術和施工條件的可行性，力求施工及時、簡單易行、經(jīng)濟合理。常用的有以下幾種處理方法：

3.2.1表面處理法

表面處理法[21]主要適用于對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響或者影響很小的表面裂縫及深層裂縫，同時還可以處理大面積細裂縫的防滲防漏。常用的有表面涂抹水泥砂漿、表面涂抹環(huán)氧膠泥以及表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料等，從而達到封閉裂縫和防水的作用。在防護的同時應當采取在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施，這樣可以防止混凝土在各種作用下繼續(xù)開裂。

3.2.2灌漿法

灌漿法主要應用于對結(jié)構(gòu)整體有影響或有防水防滲要求的混凝土裂縫的修補。經(jīng)修補后，能恢復結(jié)構(gòu)的整體性和使用功能，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。

灌漿法[22]分水泥灌漿和化學灌漿。水泥灌漿適用于裂縫寬度達到1mm以上時的情況；裂縫較窄的情況下宜采用化學灌漿。此外，工程經(jīng)驗表明水泥漿適于穩(wěn)定裂縫的灌漿處理，不適用于活縫或伸縮縫的處理?；瘜W灌漿也存在類似問題，應用最廣的環(huán)氧樹脂漿固結(jié)體是脆性材料，因此對活縫應選用彈性材料。部分化學灌漿還有毒性，應加強施工人員的保護措施。大量實踐證明，灌漿法是目前最有效的裂縫修補處理方法。

3.2.3結(jié)構(gòu)加固法

危及結(jié)構(gòu)安全的混凝土裂縫都需作結(jié)構(gòu)補強。結(jié)構(gòu)加固法適用于對整體性、承載能力有較大影響的較深裂縫及貫穿性裂縫的加固處理?；炷两Y(jié)構(gòu)的加固，應在結(jié)構(gòu)評定的基礎上進行，以達到結(jié)構(gòu)強度加固、穩(wěn)定性加固、剛度加固或抗裂性加固的目的。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。結(jié)構(gòu)加固法還適用于處理對結(jié)構(gòu)的承載能力、整體性、耐久性有較大影響的不均勻沉陷裂縫和較為嚴重的張拉裂縫[23].

3.3滑坡處理

土壩滑坡有剪切破壞、塑流破壞、液化破壞三種形式[24].可采用“上部減載”與“下部壓重”法來處理。“上部減載”就是在滑坡體上部的裂縫上側(cè)削坡，以保持穩(wěn)定：“下部壓重”就是放緩下部壩坡，在滑坡體下部做壓坡體等。當滑坡穩(wěn)定后，應當及時進行滑坡處理[17].主要處理方法介紹如下：

3.3.1放緩壩坡

若滑坡由于剪切破壞造成，則放緩壩坡為最好的處理方法?？商钊胪馏w將壩坡放緩，或是先削掉滑動面上壩頂?shù)耐馏w，使滑動面壩坡變緩，然后再加大未滑動面的斷面[24].

對存在失穩(wěn)危險的土石壩也可采用水上拋石法放緩上游壩坡，施工方法簡單，且不受季節(jié)和水位的變化。加固工程不破壞原壩體結(jié)構(gòu)，減去拆除原有的壩體護坡石和反濾料工序，對保護原壩體非常有利。石料滲透系數(shù)大，在庫水位降落時，新筑部分的自由水面線，幾乎與庫水位重合，這樣就造成新增斷面和原有斷面共同承擔原有壩殼中庫水位降落時產(chǎn)生的滲透水壓力及地震產(chǎn)生的超隙孔壓力，起到壓重的作用，從而有利于大壩的穩(wěn)定[25].

3.3.2壓重固腳

若滑坡體底部滑出壩趾以外，則需要在滑坡段下部采取壓重固腳的措施，以增加抗滑力。壓重固腳的材料最好用砂石料。在砂石料缺乏的地區(qū)，也可用土工織物，代替反濾，以達到排水的要求[17].

通過在壩體上加壓蓋重，或?qū)误w培厚加固處理，可以進一步提高防滲流土、壩體抗裂和抗?jié)B性能，同時增加壩體穩(wěn)定性。

實例：1999年山西大同堡村發(fā)生5.6級地震，對位于震中附近的冊田水庫造成VII度影響，壩體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形[26].震后對主壩和北副壩下游壩坡采用石渣進行培厚加固處理。主壩所在956m高程以下石渣培厚體，壩坡分別為1：2.75，在956m高程設12m寬的平臺，在949m高程、940m高程設3.0m寬的馬道，并在石渣體與原壩體設置反濾層。培厚壩體后，即使再次遭遇地震，由于壩體在正常水位下（956m高程）寬度增加，也可避免大壩整體失穩(wěn)，從而保證大壩的安全[27].

3.3.3庫岸巖體加固

對于地震中松動的庫岸巖體，應采取工程措施進行加固。地震后，首先需要對庫岸巖石情況進行重新評估，選擇加固方式。庫岸加固通常采取錨固、支擋、排水相結(jié)合的方式。錨固措施是利用預應力錨索和錨桿固定不穩(wěn)定巖層，適用于震后加固巖體滑坡和不穩(wěn)定的局部巖體。通過一端與建筑物結(jié)構(gòu)相連，一端打入巖體內(nèi)部，在增強巖體抗拉強度的同時，

改善庫岸巖體的完整性[28].該方法在高切坡中被廣泛應用。支擋方法是通過支擋體來平衡滑坡體的下滑力，確保滑坡體的穩(wěn)定安全。支擋結(jié)構(gòu)能有效地改善滑坡體的力學平衡條件，阻止滑坡、泥石流等。常用的方法有重力式擋墻、拉釘擋墻、加筋土擋墻、抗滑樁等[29].

此外，由于地震過后經(jīng)常伴隨暴雨，更易在松動巖石處產(chǎn)生滑坡、泥石流等災害，因此需及時排水，包括地表水和地下水?？稍O置截水溝排除地表水；排除地下水可用廊道、豎井和水泵等。在美國、加拿大和日本等國家較多采用專用鉆機打水平孔的辦法排地下水[28].

3.4滲漏修復

應根據(jù)具體情況降低庫水位或放空水庫，徹底修復防滲體，對由于浸潤線過高而逸出坡面或者由于大面積散浸引起的滑坡，除結(jié)合下游導滲設施外，還應考慮加強防滲。

3.4.1劈裂灌漿

對于土石壩較嚴重的滲漏破壞，可以采取劈裂灌漿或加強防滲斜墻等方式解決。劈裂灌漿是指在垂直滲流的方向沿壩軸線劈開壩體，灌入稠泥或水泥砂漿，截斷滲流通道，可以在短時間內(nèi)壩體內(nèi)的滲流，使大壩轉(zhuǎn)危為安。

采用劈裂灌漿技術的嶺澳水庫具體做法如下：根據(jù)壩長選用適量的灌漿機，多臺灌漿機同時開灌，為使?jié){液盡快硬化固結(jié)，所用漿料為摻入速凝劑的水泥加粘土。在灌漿工藝上，連續(xù)的多次復漿，使混凝土或泥漿墻盡快加厚，并使貫通的漏水通道通過灌漿壓力和多次灌漿擠壓膨脹與原壩土體緊密結(jié)合，最終形成垂直連續(xù)的防滲混凝土砂漿墻，防止再次出現(xiàn)漏水通道的可能[30].

3.4.2開挖置換

置換技術是土石壩震后修復中的一種重要手段，尤其對于心墻開裂的土石壩具有重要意義。首先需要通過探測技術檢測到侵蝕的區(qū)域，然后在心墻的下游側(cè)補填塑性混凝土，并用顆粒反濾層加以支持。最后使用水泥膨潤土混合物進行灌漿。置換技術可以有效阻止土石壩心墻的進一步破壞，達到防滲漏的目的[18].

實例：新西蘭的馬拉希納壩，在經(jīng)歷埃奇克姆地震后，初期表現(xiàn)穩(wěn)定，在1987年12月后出現(xiàn)水位明顯下降的現(xiàn)象。通過詳細的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，雖然大壩沒有遭受嚴重的滲漏，但左壩肩心墻和下游副心墻出現(xiàn)明顯的開裂和侵蝕，且侵蝕依然在繼續(xù)發(fā)展。持續(xù)不斷的侵蝕導致庫水位不斷下降，因而采取心墻置換的方式，即對左右岸壩肩進行開挖，噴上混凝土，置換開挖出來的材料。水庫再次蓄水時沒有出現(xiàn)新的事故[18].

3.4.3排水設施

在阻止?jié)B流發(fā)生的同時，需要做好排水工作，通過設置寬敞的排水帶，使?jié)B流能順利排走，降低壩體內(nèi)的浸潤線，減小孔隙水壓力。

4.典型水利工程抗震搶險及修復實例

4.1美國Hebgen壩

Hebgen土石壩[31]位于美國Montana州，1915年建成，1959年8月遭受里氏7.1級的強烈地震，壩和水庫所在地變形并整體下沉約3.1m，右岸溢洪道嚴重損壞，壩體沉陷開裂，水庫岸坡坍塌，庫水震蕩并漫溢壩壩。當時此壩并無抗震設計，承受地震對其的各種危害而未垮壩，其破壞模式和耐震經(jīng)驗極有借鑒意義。

當時業(yè)主Montana電力公

司采取的緊急搶救措施包括：

（1）立即將泄水底孔進水口原用迭梁封閉的二個孔口開啟，以80立方米/s的流量泄水降低庫水位。

（2）對半角沉陷區(qū)和被流沖蝕的壩下游面填土修復。檢查表明，心墻與溢洪道連接處的漏水并非通過心墻上的裂縫而是從破壞的溢洪道流出。

（3）在心墻的大裂縫處下游，打豎井檢查和修補。同時對下游河岸坍方區(qū)進行了修整。此后于1960年4月開始對溢洪道、壩體心墻和上游面進行了全面的修復和加固工作。至今運行完好。

4.2美國LowerSanFernando壩

LowerSanFernando壩[31]位于美國加州洛杉磯市北，1912年動工，最大壩高43.2m，壩頂寬6m，長634m.1971年2月在壩東北12.9km處發(fā)生里氏6.6級地震，致使主壩發(fā)生巨大滑坡，壩的上游部分帶動壩上部9.2m高的壩體和壩頂一起坍落滑向水庫20多米遠。

事故發(fā)生后，救援人員立即采取了如下措施：一方面立即運來砂袋加固筑高壩的低陷部位；另一方面緊急撤離壩下游地區(qū)8萬居民；此外，通過2條泄水道和3條引水管排放水庫中的水。

經(jīng)初步調(diào)查和后期進一步挖槽、鉆孔取樣研究得出，壩內(nèi)有大范圍土區(qū)在地震后液化，但液化區(qū)被外圍強度較高的非液化土約束住，因而直到液化區(qū)內(nèi)有足夠擴張力，促使外圍土向外和向下移動時，才出現(xiàn)大規(guī)?；瑒印?/p>

4.3新疆西克爾水利工程

西克爾水庫[10，11]位于新疆伽師縣東北西克爾鎮(zhèn)，1959年建成使用，為均質(zhì)土壩，設計庫容10053萬立方米，屬大型攔河式平原水庫。該工程自建成以來共經(jīng)歷了15次地震，其中較嚴重的有3次：1961年4月13日發(fā)生6.5級地震，震中距水庫約30km，致使220m長的壩出現(xiàn)沉陷崩塌，余壩產(chǎn)生165條裂縫；1996年3月19日發(fā)生6.4級地震，壩段出現(xiàn)涌沙，裂縫，局部產(chǎn)生沉陷；2002年3月3日，阿富汗發(fā)生里氏7.1級地震，造成水庫副壩段出現(xiàn)決口，并迅速擴大到50m左右，決口流量約120立方米/s，損失慘重。

由于西克爾水庫運行年限長，且早年建設時沒有進行地質(zhì)勘探，因此極易糟受地震破壞。多次地震后，主要采取的措施有：

（1）加高壩頂，壩后設置壓重，并鋪設無紡布反濾。

（2）大壩決口后，進行搶險封堵，修復缺口。

（3）按庫區(qū)基本烈度八度進行設計校核，對西克爾水庫主壩、副壩和其它建筑物進行加固修復。針對部分壩段壩基地震液化問題，主壩采用壓蓋重措施，以進一步提高防滲流土、壩體抗裂和抗?jié)B性能。副壩部分改線，采用粘料含量高的土進行填筑，加固填筑總方量為

58.59萬立方米，其中粘土39.29萬立方米，占60%.

4.4北京密云水庫

密云水庫位于北京密云縣城北13km處，庫容43.8億立方米，是北京市民用、工業(yè)用水的主要來源。水庫始建于1958年9月，分白河、潮河、內(nèi)湖三個庫區(qū)，主要建筑有白河主壩（高66m，長1100m）、潮河主壩（高56m，長960m）和5道副壩等。

1976年7月28日，河北唐山發(fā)生里氏7.8級強烈地震，白河主壩發(fā)生強烈扭動，主壩水面以下6萬平方米的塊石坡和砂礫保護層滑落，受損嚴重。地震后，采取的主要措施[6]有：

（1）及時探測大壩裂縫，并派潛水員進行水下探測。

（2）通過筑堰建閘，把密云水庫分隔成兩個庫區(qū)，放空庫水后，進行全面檢查加固。清除白河主壩上的砂礫保護層，加厚鋪蓋粘土斜墻，改用碴石保護層，往水下填粘土及砂石達20萬m2.隨后，打通白河廊道、削坡清基，進行壩體加固。

（3）加固了3座副壩，并增建了3條泄水隧洞、1座溢洪道等。白河主壩加固工程于1977年11月21日完成，達到了國家一級工程標準，至今完好。

5.小結(jié)

地震后受損水利工程修復是項復雜的工作，要因地制宜盡快采取最合適的方法進行修復。幾條主要結(jié)論如下：

（1）地震發(fā)生后，各級水行政主管部門應該對境內(nèi)的水利工程，尤其是堤防、水庫大壩、水閘等工程進行排查，及時掌握工程破壞的情況及其隱患，有針對性地制定搶修方案。對地位重要、關系重大、危險性高的受損水利工程，要抓緊修復，確保度汛安全。

（2）壩和地基土料的液化，是導致垮壩或嚴重破壞的主要原因，此外，較普遍的震害有滑坡、開裂、沉陷和位移。

（3）盡可能保證水壩順利泄水，降低蓄水位，避免出現(xiàn)垮壩事故。

（4）目前對于水利工程一般都有相應的突發(fā)事故（如地震、洪水等）預警機制，但對于如何應對出現(xiàn)的險情，采取必要的工程措施，尚是一個薄弱環(huán)節(jié)，宜提高認識，加強要應的工作。

（5）對山區(qū)河流因沿岸崩山、泥石流等形成的堰塞湖，要當機力斷主動盡早清除，以避免水位升高，堰塞湖潰決形成洪災。

參考文獻

[1]蘇有錦，秦嘉政。川滇地區(qū)強地震活動與區(qū)域新構(gòu)造運動的關系[J].中國地震，2001，17（1）：24~34.

[2]龍小霞，延軍平，孫虎，等。基于可公度方法的川滇地區(qū)地震趨勢研究。災害學，2006，21（3）：81~84

[3]任波，徐凱。四川已發(fā)現(xiàn)803座水庫受損[OL].[2008.5.14].

[4]孫又欣。汶川地震造成我省水利工程新隱患[OL].[2008.5.14].

[5]中評社。汶川地震災后余波！重慶79座水庫出現(xiàn)險情[OL].[2008.5.17].=0517123254

[6]高建國。中國因地震造成的水庫險情及其防治對策[J].防災減災工程學報。2003，9：80~91

[7]王東明，丁世文，等。對甘肅民樂—山丹6.1級地震震害的幾點認識[J].自然災害學報，2004，13（3）：122~126

[8]王艷梅，李俊，等。赤峰市“8？16”地震對震區(qū)水利工程的危害及應急措施[J].內(nèi)蒙古水利，2003，（4）：66~68

[9]K.維克塔喬姆，R.K.基特里亞。與土石壩有關的地震問題[J].水利水電快報，1999，11：5~7

[10]庫爾班阿西木。地震對西克爾水庫大壩工程的影響和抗震加固[J].大壩與安全，2006，6：64~68

[11]庫爾班阿西木。地震對平原水庫大壩的影響和抗震加固[J].地下水，2006，8：82~85

[12]覃子建。烏江渡電站水庫地震災害[J].地震學刊，1994，3：42~49

[13]吳勝芳。唐家山堰塞湖庫容逼近1億立方米，3萬人轉(zhuǎn)移。[OL].[2008.5.23].

[14]張敬樓。日本兵庫地震及水利工程震害綜述[J].水利水電科技發(fā)展，1995，10：17~19

[15]史鑒，湯寶澍；從日本阪神淡路大地震——談我省水利工程抗震加固問題，陜西水利，1999，（Z1）：50~51

劉真道。淺談災后小型水庫工程安危狀況與對策[J].浙江水利科技，2001，（sup）：118

水利部國際合作與科技司編。抗震救災與災后重建水利實用技術手冊。2008.5.15

M.D.吉隆，C.J.牛頓。地震對新西蘭馬塔希納壩的影響[J].水利水電快報，1995，4：1~8

楊金山，盧建旗。地質(zhì)雷達技術在水利工程中的應用[J].地質(zhì)裝備，2001，12：7~9

馬國印。地質(zhì)雷達在水庫震后病害檢測中的應用[J].甘肅水利水電技術，2007，3：47~48

喻文莉。淺議混凝土裂縫的預防與處理措施[J].重慶建筑，2007，（4）：36~38

鞠麗艷。混凝土裂縫抑制措施的研究進展[J].混凝土，2002，（5）：11~14

陳璐，李風云。混凝土裂縫的預防與處理[J].中國水利，2003，（7）：53~54

肖振榮。水利水電工程事故處理及問題研究[M].北京：中國水利水電出版社：2004

杜智勇，李貴智，等。柴河水庫除險加固綜述[A].全國病險水庫與水閘除險加固專業(yè)技術論文集[C].北京：中國水利水電出版社，2001.212

[26]賈文。冊田水庫大壩工程場地地震地質(zhì)災害評價[J].山西水力，2004，6：67~68

[27]朱宏官，陳連瑜。中強地震對冊田水庫大壩造成的危害及安全預防處理[J].山西水利科技，2001，（1）：71~73

[28]吳鳳英。淺談水庫庫岸滑坡[J].廣州水利水電，2007，4：17~18

[29]王連新。水庫滑坡治理[N].長江咨詢周刊，2007，6：B01

[30]白永年。劈裂灌漿技術在嶺澳水庫大壩防滲加固中的應用[A].全國病險水庫與水閘除險加