路易斯安那理工大学使用地下雷达定位卡特里娜飓风后的损伤

出版时间:星期五,8月26日,2016—03:45 在里面数学与经济学

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地下管道检测车使用路易斯安那理工大学研发的超宽带(UWB)脉冲雷达技术探测裂缝,量化腐蚀并确定周围土壤中是否存在空隙。
路易斯安那理工大学

路易斯安那理工大学开发的一项创新地下雷达技术正在帮助路易斯安那州南部的斯莱德尔市识别和记录卡特里娜飓风后数月和数年未被发现的地下基础设施损坏情况。这种雷达技术是一种基于超宽带脉冲雷达(UWB)新技术的穿管扫描系统。UWB允许检查埋地管道,检测裂缝的隧道和涵洞,量化腐蚀,确定周围土壤中是否存在通常由漏水和洪水引起的空隙。

在路易斯安那理工的非开挖技术中心开发,这项技术结合了先进的模拟技术,电子学,机器人学,信号处理和三维(3-D)渲染可以安装在现有的管道检测机器人上。

博士。阿伦·贾加纳坦,路易斯安那理工学院土木工程和建筑工程技术副教授,开始开发这项技术作为他的博士学位的基础。论文研究。与路易斯安那州研究员Dr.Neven Simicevic等人,他的目标是最终将其开发成市政工程师可用于常规管道状况评估的工具。

“我们的UWB技术基于认识到非开挖行业需要先进的管道检测工具,该工具可以量化下水道和雨水管等埋地市政管道的结构完整性,能看穿管壁,”贾加纳坦说。“雷达系统从下水道管道内部发出超短的电磁脉冲,并从管道中捕获“反向散射”的信号,以确定隐藏在墙后的各个层的状况,我们无法使用摄像机等视觉工具直接看到这些层。雷达集成到机器人中,机器人通过管道爬行,并将数据实时传递给操作员。”

Jay Newcomb斯莱德尔市F区委员会成员和路易斯安那理工学院校友,通过他与母校的联系,了解了这项技术以及合作的可能性。

“在我竞选市议会期间,我和许多其他人都认为这个城市需要小的,高科技,清洁工业,”纽康说。“我已经很清楚科技在校园的商业孵化器中做了什么,虽然我们没有大学可供选择,我们于2010年9月去了科技城,去了解情况,让任何有兴趣的公司都了解我们自己。

“那时,路易斯安那理工的雷达技术还处于发展阶段,但是研究小组说如果创新在实验室测试中被证明是有用的,在实际的实地研究中,Slidell将被用作测试站点。”

在成功的测试和开发之后,Jaganaan和其他研究人员在2013年夏天来到Slidell,确定城市中最有利于使用UWB的地点,测试和调查地下基础设施问题。正如小组在最初的研究中预测的那样,使用UWB技术可以看到受损的基础设施,最重要的是,变得可以证明。

“当我们意识到困扰我们地下设施的问题的深度和广度时,我们知道周围社区也遇到过类似的问题,纽科姆说:“我相信,直到2010年我们去了鲁斯顿,然后看到了UWB调查的结果,我们才真正意识到,我们可以有可量化的证据来证明这种损害的范围。”

由于Jagananathan的工作,Simicevic和路易斯安那技术研究小组,与其他工程公司协商,斯莱德尔市从联邦应急管理局获得了7500万美元的资金,开始了地下设施的恢复过程。

纽康表示:“我们在2017财年为斯莱德尔市的总预算略低于4300万美元。”“我们几乎有两个预算用于街道建设,多亏了许多人的共同努力,从路易斯安那理工大学的研究开始。”

“这项技术在产生高分辨率图像的能力上是独一无二的,这使得工程师能够详细检查特定的点,”Jagananathan说。“与其他雷达不同,我们的系统必须与管壁接触,这为快速检查提供了及时完成长管扫描的能力。”

贾加纳坦说,这个项目展示了路易斯安那理工学院学术研究的价值。

“从学术研究开始,最终发展出一种实用工具,我们的市政工程师每天都可以使用它来改善我们的基础设施和社会,作为一个整体,”贾加纳坦说。“该系统所涉及的电子设备的复杂性和复杂性说明了路易斯安那州技术研究人员设计和开发先进传感技术的能力。”

“至于路易斯安那州,纽科姆说:“我认为,他们应该仔细观察路易斯安那理工学院(Louisiana Tech)这样一个充满活力的机构及其充满活力的领导团队的情况。”“我真的相信,太多的市政当局对问题的第一反应是,“我们雇谁来咨询/解决这个问题?”,不是问,“我想知道我们的公立大学是否研究过这个话题,或者是否有处理类似情况的经验?”

“我很高兴斯莱德尔市向路易斯安那理工大学寻求帮助。我们所要做的就是问问!”

来源:路易斯安那理工大学

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