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GR系列地質(zhì)雷達/探地雷達

GR系列地質(zhì)雷達/探地雷達

簡要描述:GR系列地質(zhì)雷達/探地雷達 地質(zhì)雷達向地下發(fā)射脈沖形式的高頻寬帶電磁波,電磁波在地下介質(zhì)傳播過程中遇到存在典型差異的地下目標(biāo)體(空洞、分界面時),電磁波便發(fā)生反射,返回到地面時由接收天線所接收;對接收到的電磁波進行信號處理和分析,根據(jù)信號波形、強度、雙程走時等參數(shù)來推斷地下目標(biāo)體的空間位置、結(jié)構(gòu)、電性及集合形態(tài),從而達到對地下隱蔽目標(biāo)物探測的目的。

更新時間: 2024-09-11

所屬分類:混凝土雷達/雷達

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詳細(xì)說明:

GR系列地質(zhì)雷達/探地雷達

1.地質(zhì)雷達方法介紹

1.1 地質(zhì)雷達探測原理

地質(zhì)雷達向地下發(fā)射脈沖形式的高頻寬帶電磁波,電磁波在地下介質(zhì)傳播過程中遇到存在典型差異的地下目標(biāo)體(空洞、分界面時),電磁波便發(fā)生反射,返回到地面時由接收天線所接收;對接收到的電磁波進行信號處理和分析,根據(jù)信號波形、強度、雙程走時等參數(shù)來推斷地下目標(biāo)體的空間位置、結(jié)構(gòu)、電性及集合形態(tài),從而達到對地下隱蔽目標(biāo)物探測的目的。

 

 

1.2 地質(zhì)雷達的組成

地質(zhì)雷達由主機和天線組成:

(1)主機:主要完成雷達探測采集過程中的控制、數(shù)據(jù)顯示和存儲等功能;

(2)天線:地質(zhì)雷達通過天線發(fā)射和接收電磁波完成探測目的,天線氛圍一體化天線(發(fā)射和接收機都封閉在同一天線外殼內(nèi)),或分體式天線(發(fā)射和接收機分別封裝在兩個天線外殼中)。

天線的頻率越低,探測的深度越大,但是相對的探測精度越低;

頻率越高,探測深度越小,但是相對的探測精度越高。

200MHz天線一般 可探測0-10米左右范圍,而800-1200MHz天線可用來探測幾十公分后的路面,達到對厘米級層位分層的目的。

 

 

1.3 地質(zhì)雷達探測特點:

地質(zhì)雷達作為一種新興的地球物理方法,與其他地球物理方法相比(淺層地震勘探、電阻率法、激發(fā)計劃法),具有以下特點:

1)、分辨率高:目前地球物理方法中分辨率高的探測方法,中心頻率10~1500MHz,分辨率可達厘米級。

2)、無損性:無損探測方法,不破壞被測物。

3)、效率高:儀器體積小、重量輕??牲c測、連續(xù)測量,并且處理解釋簡單。

4)、結(jié)果直觀:可實時成像,野外可定性解釋。

 

1.4 GR地質(zhì)雷達特點:

中國礦業(yè)大學(xué)(北京)自主研發(fā)的GR系列地質(zhì)雷達,以煤炭資源與安全開采國家重點實驗室技術(shù)團隊為支持,歷經(jīng)十余年開發(fā),已研發(fā)出GR系列便攜地質(zhì)雷達產(chǎn)品(目前新型號為GR-IV),適用于井下、爆炸氣體環(huán)境中使用的ZTR系列防爆地質(zhì)雷達,以及適用于快速公路、鐵路檢測的多通道地質(zhì)雷達系統(tǒng),并且將于2013年推出全新產(chǎn)品系統(tǒng)——城市道路探測檢測雷達,用以探測城市道路路面施工質(zhì)量及道路下方病害情況。該系統(tǒng)在國內(nèi)*搭載可變通道數(shù)量的天線系統(tǒng),從而一次性完成不同探測深度目標(biāo)的探測、檢測任務(wù)。極大提高了探測效率和探測精度,并且該系統(tǒng)與地圖接口連接,可以直接在地圖上圈定探測、檢測地區(qū)的病害范圍。

2. GR地質(zhì)雷達道路層位探測

使用GR系列地質(zhì)雷達配套高頻天線,可有效對路面層位信息進行分析,從而達到檢測施工質(zhì)量的目的。如下圖為使用GRIII地質(zhì)雷達和900MHz天線進行的路面層位檢測,在檢測過程中明顯區(qū)分出了該路面的面層、底層位置,及對應(yīng)的深度信息,從而可以判斷路面施工質(zhì)量。

 

圖2.1 GR系列地質(zhì)雷達層位信息探測圖

 

3. GR地質(zhì)雷達管線探測

地質(zhì)雷達可應(yīng)用于地下管線埋深調(diào)查,及管線滲漏范圍區(qū)域調(diào)查中,具有良好的探測效果。

中國礦業(yè)大學(xué)(北京)參與國家“十二五”國家科技支撐計劃課題——《基于風(fēng)險的油氣管道事故預(yù)防關(guān)鍵技術(shù)研究》中,承擔(dān)了“可識別管道規(guī)格和材質(zhì)類別的埋地管道雷達探測裝置研制”子課題。依據(jù)該子課題內(nèi)容,研發(fā)、改進以GR系列雷達為基礎(chǔ)的雷達系統(tǒng),達到了地下不同埋深、不同材質(zhì)、不同管徑管道的探測目的。

針對PVC管的探測,開展了實驗和實際工程探測工作。

3.1 實驗探測:

將不同管徑、不同深度的管線方向平行埋藏于地下,在垂直于管線方向布設(shè)地質(zhì)雷達測線,使用400MHz和600MHz天線開展探測,如圖所示:

 

通過使用400MHz、600MHz天線進行探測,對PVC管(不充水)都有較好的探測效果,充水后,由于會增強其反射能量,探測效果更佳。

對不同管徑及不同探測深度的不充水PVC管進行聯(lián)合探測:

對于φ110 h=500  φ90 h=500PVC管線, 600MHz以及400MHz均有異常反應(yīng)。

隨后開展了多PVC管埋藏探測工程。通常在地面通過多條水平測線橫切管線,達到具體探測目的。

 

初步分析,不充水PVC管線在直徑90mm時、埋深1000mm以內(nèi)時,可被有效探測出;

在直徑75mm,埋深600mm以內(nèi)時,可被有效探測出。

4. GR地質(zhì)雷達其他方向應(yīng)用

除了以上應(yīng)用外,使用GR系列、ZTR系列及多通道地質(zhì)雷達,還在以下工程應(yīng)用及科學(xué)研究中取得了一定的成果。

4.1 2009年國慶閱兵保障路線地質(zhì)雷達檢測

2009年建國60周年國慶閱兵,為保障重型設(shè)備的安全通行,對保障路線的病害情況進行探測,完成了總里程29.88公里的檢測、探測工作。為我國60周年閱兵的順利進行,保駕護航。

通過本次檢測的雷達圖像分析,對不同類型缺陷異常進行較為直觀的綜合解譯。

4.2 煤厚探測調(diào)查

使用ZTR系列防爆地質(zhì)雷達,在井下對煤層頂板進行探測,達到預(yù)測頂板煤厚的目的。

 

4.3 鐵路多通道雷達路基探測

 

4.4 北京和平里煤氣爆炸案后現(xiàn)場探測

 

4.5 地下水調(diào)查

 

 

4.6 青藏地下凍土調(diào)查



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