接地网电阻抗成像新方法

来源：发布时间：2023-12-26

近日，辽宁工程技术大学电气与控制工程学院提出了基于Homotopy-Tikhonov算法的接地网电阻抗成像方法，该算法拟合的接地网重建图像腐蚀位置更加清晰。该算法的出现为电阻抗成像（Electrical Impedance Tomography, EIT）技术的发展做出了重大贡献。

四川健坤科技有限公司为大家简单介绍基于Homotopy-Tikhonov算法的接地网电阻抗成像方法。

电阻抗成像是医学成像技术的一个新方向，它的基本原理是根据接地网不同材料在不同的环境状态下具有不同的电阻/电导率，采用各种方法给接地网施加小的安全驱动电流/电压，通过驱动电流或电压在接地网的测量响应信息，重建接地网内部的电阻率分布或其变化的图像。该技术具有非入侵、无损伤、结构简单、易于操作且成本低廉等优点，在接地网故障诊断领域具有广阔的应用前景。但是接地网的测量电压数据有限，不足以反映重构目标的基本特征，且接地网中导体和土壤的电阻率数量级相差巨大使其系统矩阵病态性严重，因此EIT逆问题具有不适定性。为了解决这个问题辽宁工程技术大学电气与控制工程学院闫孝姮等人将传统的同伦延拓法与Tikhonov正则化相结合，提出了具有全局收敛性的Homotopy-Tikhonov算法（HT-GN）。HT-GN算法利用Tikhonov 正则化的高斯牛顿算法和对初值要求宽松的 Homotopy 法可以很好的解决由于接地网导体和土壤的电阻率数量级相差巨大，且当接地网拓扑未知的情况下，很难预先给定较好的初值情况。借助COMSOL和Matlab两个仿真软件，对接地网进行了电阻抗成像。仿真和实验结果表明，基于 HT-GN 算法的接地网图像改善病态性效果更好。如果大家对该算法感兴趣可以查阅《电工技术学报》2022年第37卷第9期“基于 Homotopy-Tikhonov 算法的接地网电阻抗成像方法”。

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