探地雷達

探地雷達

地質探測方法
探地雷達(Ground Penetrating Radar,GPR)又稱透地雷達,地質雷達,是用頻率介于10^6-10^9Hz的無線電波來确定地下介質分布的一種無損探測方法。探地雷達方法是通過發射天線向地下發射高頻電磁波,通過接收天線接收反射回地面的電磁波,電磁波在地下介質中傳播時遇到存在電性差異的分界面時發生反射,根據接收到的電磁波的波形、振幅強度和時間的變化等特征推斷地下介質的空間位置、結構、形态和埋藏深度。探地雷達可用于檢測各種材料,如岩石、泥土、礫石,以及人造材料如混凝土、磚、瀝青等的組成。
  • 中文名:探地雷達
  • 外文名:Ground Penetrating Radar
  • 别名:

探地雷達

探地雷達方法是通過發射天線向地下發射高頻電磁波,通過接收天線接收反射回地面的電磁波,電磁波在地下介質中傳播時遇到存在電性差異的分界面時發生反射,根據接收到的電磁波的波形、振幅強度和時間的變化等特征推斷地下介質的空間位置、結構、形态和埋藏深度。

在壩體滲漏探測中,滲透水流使滲漏部位或浸潤線以下介質的相對介電常數增大,與未發生滲漏部位介質的相對介質常數有較大的差異,在雷達剖面圖上産生反射頻率較低反射振幅較大的特征影像,以此可推斷發生滲漏的空間位置、範圍和埋藏深度。

探地雷達可用于檢測各種材料,如岩石、泥土、礫石,以及人造材料如混凝土、磚、瀝青等的組成。雷達可确定金屬或非金屬管道、下水道、纜線、纜線管道、孔洞、基礎層、混凝土中的鋼筋及其它地下埋件的位置。它還可檢測不同岩層的深度和厚度,并常用于地面作業開工前對地面作一個廣泛的調查。

探地雷達技術參數

1)雷達系統控制器計算機(工業一體式專用電腦,強抗震性能設計):

處理器:Intel Celeron 400MHz或更好配置

雷達界面卡:專用

内存:≥512MB

硬盤(編程和存儲):≥4G

顯示器:10.4英寸超高亮度透反射日光下可讀彩色液晶顯示器

電源:10.5~18VDC@45W(室内可交流電直接供電,室外可由充電電池提供電源)

基于Windows XP操作系統的全屏幕菜單系統,内置雷達數據采集和處理控制軟件

觸摸屏界面,可外接使用鍵盤和鼠标

提供以下輸入/輸出端口:雷達界面接口,兩個USB接口,電源接口

2)天線控制單元:

總體動态範圍:>130dB

接收器動态範圍:>90dB

最小時間範圍:6.3ns

最大時間範圍:820ns

脈沖重複時間:1μs

有效帶寬:3GHz

3)可與100MHz、250MHz、500MHz、1000MHz和2000MHz屏蔽天線配合使用,以滿足不同的探測深度要求。

中國探地雷達發展情況

作為我國對地雷達探測技術唯一的國家級專業研究機構,中國電波傳播研究所是中國探地雷達技術研發和設備生産的核心單位。北京中電藍圖科技有限公司作為探地雷達技術應用服務中心,先後研發出多項技術成果。

1980年開始開展地下目标探測技術研究;

1990年後相繼開發出LT-1、LT-1A探地雷達産品并進入國内市場銷售;

1997年開發出的LTD-3型數字化探地雷達并獲得國家發明專利

1998年LTD-3探地雷達裝備的GCL211型工程偵察車獲軍隊科技進步一等獎,已經列裝;

u2000年,LTD-10一體化研制成功并通過鑒定;

2002年研制成功6通道高分辨率SPR-1雷達;

2003年承擔863項目“相控陣雷達”的“雷達主機和天線發射、接收器研制”子課題;

2004年5月,LTD-2000小型化雷達研制成功;

2007年10月,LTD-90生命搜救雷達研發成功,已用于地震廢墟中生命信息的探測;

u2008年,基于ARM系統開發的LTD-2100便攜式雷達通過鑒定,并進入檢測領域;

2010年,LTD-80結構掃描雷達通過檢驗,将逐步替代市面上電磁感應原理鋼筋探測儀;

2010年的新産品LTD管線探測雷達,是市政管網普查、環保領域隐蔽暗管探查的專用設備。

産品用途

适用于工程勘察、市政管線、道路橋梁、隧道檢測等領域,用于檢測或查明地下一定深度内的金屬或非金屬目标體信息。具體分類如下:

工程勘察:用于查明工程區域内地下不良地質體如岩溶、塌陷、破碎帶等的信息;

市政管線:用于城市建設過程中查明地下金屬或非金屬管線分布情況;

道路橋梁:用于查明道路或橋梁選址過程中不良地質體調查;

隧道檢測:用于隧道超前預報、檢測隧道施工質量等

三維探地雷達

2001年,挪威科技大學(Norwegian University of Science and Technology)的Egil Eide在他的博士論文中首次發表了基于步進頻率天線陣技術的三維探地雷達測試技術,該論文一經發表,立刻得到了來自世界各地的關注。同年,Egil Eide與其合作夥伴注冊成立了3D-Radar A/S公司,專注于将該技術商品化并在之後的20年中帶領他的研究團隊進行持續研發和改進。

如今的3D Radar已經發展至第四代主機,三個系列的天線陣(DX系列空氣耦合天線陣,DXG系列地面耦合天線陣和2020年發布的DXV系列深層地面耦合天線陣),第三代數據處理軟件(自行研發,集成GPS,高清圖像,雷達圖像等于一身,并具有豐富的處理工具)。

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