随着变电站电压等级的不断提高,电力设备的规范安装和运行维护受到更广泛的关注,其中接地网显得尤为重要,它不仅保证了电力系统的可靠运行,还保障了工作人员的人身安全。当设备中产生大电流情况时,接地网可以进行散流,防止电位升高,从而确保电力设备安全运行。接地网由于长期处于地下,可能会发生以下问题:如接地网表面阻值增大、接地网均压效果差、接地网与电气设备的连接环节出现问题、接地装置发生腐蚀现象、水平接地体敷设深度不达标等等。因此,检测接地网的规范安装和正常运作十分重要。在探测接地网的过程中,地面建筑物及地下隐蔽物等因素会对探测造成阻碍。传统措施多采用开挖测量或间接测量,工作量大、进度慢、验收的结果缺少明确的数据支撑,而且要求验收人员具有丰富的经验。探地雷达(Ground Penetrating Radar)作为一种使用广泛的无损探测手段,它的优越性体现在速度快、过程连续、分辨率高和使用方便灵活等方面,将作为未来地下设备检测的首选方法。本文对探地雷达的原理充分了解后,对其A-Scan、B-Scan、C-Scan三种回波信号进行分析,以及了解雷达参数选择对探测的影响。通过介质特性、雷达参数、接地网样式的学习,采用GPRMAX仿真进行电力接地网正演模拟。根据正演模拟后的仿真结果,利用MATLAB对回波信号进行图像处理,包含了对回波图像的预处理和目标提取。预处理包括直达波的滤除和目标图像的边缘提取,为了消除目标以外的干扰,并同时强化目标区域,对图像采用Roberts、Lo G、Canny三种算子进行边缘检测,通过背景二值化的方法区分目标和背景区域。将区分后的双曲线目标进行坐标数据提取,输出数据的离散点图像并提取双曲线顶点坐标,再基于最小二乘法对双曲线进行拟合。通过顶点坐标的提取和双曲线参数信息,进行目标的深度和半径计算,验证与仿真设置参数间的误差率,从而证实GPR可用于对接地网的检测。通过研究大量资料,对基于雷达的接地网探测仪进行初期开发。对信息采集板基本硬件电路进行构想,采用FPGA作为主控芯片,利用DDS发射天线信号,通过AD采样对回波信号进行收集,由上位机发射指令,网口、定位和测距等模块作为辅助,达到模拟雷达探测的基本功能。图[76]表[8]参[68]