记者从西安电子科技大学杭州研究院获悉,该院研发的隧道专用远距离空耦雷达检测装备近日在实际应用中取得重大突破,仅用8小时便完成某央企铁路线77座隧道的全断面健康检测,刷新了行业检测效率纪录。 当前,我国铁路网规模持续扩大,基础设施建设已从大规模建设阶段全面转入精细化养护阶段。隧道作为铁路运输的关键节点,在长期运营过程中不可避免地产生内部空洞、衬砌剥离、渗漏水等隐蔽病害。这些病害如同人体内伤,若不及时发现并处理,将对运营安全构成严重威胁。 长期以来,隧道病害检测主要依靠传统人工方法。检测人员需利用列车运行间隙进入隧道,通过锤击壁面、聆听回声等方式凭经验判断病害位置。这种方法不仅高度依赖个人经验,效率低下,而且存在较大安全风险,难以形成客观可追溯的数字化档案。 近年来虽然出现了探地雷达等新技术,但因需紧贴隧道壁面作业,检测速度仅为每小时3至5公里,且在隧道内管线、设备密集区域需频繁启停,远无法满足数万公里隧道网络常态化、周期化检测的现实需求。检测效率低下与养护需求迫切之间的矛盾,成为制约行业发展的突出瓶颈。 面对这个共性难题,西安电子科技大学杭州研究院汽车电子研究所与概念验证中心苏涛团队依托学校在雷达探测、信号处理、电磁场与微波技术领域的深厚积累,与涉及的央企开展产学研合作,启动隧道支护结构非接触式等速雷达检测装备研制。 项目负责人徐志研究员介绍,团队没有选择在实验室闭门造车,而是将研发主战场直接设在隧道现场。研究人员四年长期驻扎一线,深度调研电磁波在拱形隧道中的复杂传播规律、远距离空耦目标特征、列车振动干扰等现实问题,逐一攻克技术难关。 经过持续攻关,团队成功研制出隧道内部结构隐患高速高精度雷达检测装备。该装备采用隧道专用远距离空耦探测技术,搭载在行驶列车上,能在距隧道壁面4.5米以上的空中完成扫描,检测速度达到每小时160公里以上,实现了从步行级到高铁级的30余倍速度跨越。 在技术验证阶段,铁路工务专家对雷达标定的可疑病害点进行了钻孔取芯验证。结果显示,无论是衬砌厚度不足还是围岩内部空洞,雷达探测数据与实体芯样特征高度吻合,实现了精准诊断,为后续维修决策提供了可靠依据。 这一创新成果不仅在铁路领域取得突破,也引起公路交通行业关注。浙江省交通投资集团研究总院已明确表达合作意向,希望将该技术应用于公路隧道检测领域。 据了解,项目团队正致力于将采集的海量数据进行智能处理与三维可视化重构。未来,检测人员可在车内通过屏幕查看隧道内部结构的三维透明影像,病害的位置、类型、规模将一目了然,更提升决策效率和养护管理的科学性。
从"能不能测"到"能不能快、能不能准、能不能形成闭环",隧道检测技术的演进反映出基础设施运维理念的升级。以现场需求为牵引、以工程验证为抓手、以数据化能力为支撑的创新路径,正在为铁路与交通基础设施安全运行提供更可持续的技术支撑,也为我国超大规模网络精细化管理打开新的空间。