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          新品速遞 | 新型寬頻帶雙頻探地雷達用于地下管線探測

          時間:2021-2-4    來源:瑞科儀器微信公眾號    查看次數:187

          新型寬頻帶雙頻探地雷達

                       ——用于地下管線探測

          For underground pipeline detection

          導讀

          探地雷達

          探地雷達(Ground Penetrating Radar,簡稱GPR),是采??線電波檢測地下介質分布,以及對不可見?標體或地下界?進?掃描,以確定其內部結構形態或位置的電磁技術。探地雷達具有分辨率高、無、操作簡便、抗干擾能力強等特點,從數據采集到圖像處理實現了?體化??蓪崟r輸出現場剖?記錄圖等優勢,適用于各種環境條件,只要地下管線?標與周圍介質之間存在?夠的物性差異,就能被探地雷達發現。探地雷達的管線探測能力,彌補了管線探測儀的探測缺陷,因此在城市地下管線的探測中得到普遍應用。


          探測原理

          探地雷達探測是以地下不同介質的介電常數差異為基礎的?種無損物探?法。它通過發射天線向地下發射?頻電磁脈沖,主頻為數十兆赫?數百兆以?千兆赫,以寬頻帶短脈沖形式,由地面通過發射天線T 送?地下,此脈沖在向地下傳播過程中遇到地層的變化界面會產生反射波。反射波傳播回地表后被接收天線所接收,并將其傳入主機進行記錄和顯示,再經過資料的后處理,進行反演解釋便可得到地下巖、?層的分界面及地下管線的位置、埋深等參數。由于非金屬材質的管道?般都具有較高的電阻率,與周圍介質存在明顯的介電常數差異,因此采?探地雷達方法進行探測,會有明顯的效果。


          當前痛點

          長期以來,在探地雷達的產品及應用中,有三個問題一直無法徹底解決。


          1、探測深度和分辨率問題

          低頻天線探測深,但分辨率差;高頻天線分辨率好,探測深度又太淺


          2、實時采樣問題

          到目前為止,所有雷達廠家都采用單點采樣原理,這就意味著樣點數越多(時窗越大),雷達工作越慢,第一代至第三代探地雷達均為此技術。


          3、天線帶寬問題

          天線帶寬一直無法有效拓展,探測不同深度不同尺寸物體就要換更多天線來嘗試


          解決方案

          針對以上問題,雷達廠家進行了各種探索。以瑞典MALA公司為代表的探地雷達廠家提出如下幾種方案。


           No.1

          采用增強地面耦合的繩狀RTA天線解決分辨率和探測深度的問題,測試效果得到了改善,但是這種方式對屏蔽天線不適合。

           No.2

           通過提高脈沖重復頻率的方式解決采樣問題,最高脈沖重復頻率達到1000kHz,但由于受到電子元器件發展的限制,脈沖重復頻率無法達到更高。

          No.3

          盡量從天線形狀、脈沖信號寬度匹配等技術來增加帶寬。



          所有這些努力,都無法從根本上解決問題。2008年開始,MALA的研發人員嘗試全新的技術手段,經過幾年的反復改進和實驗,在2012年終于取得了革命性的突破。


          2013年,瑞典MALA公司正式推出了采用RTS(實時采樣)和HDR(高動態),雙頻的第四代EL系列探地雷達系統。


          第四代EL系列探地雷達系統


          與傳統探地雷達相比:

          • 采集速度更快

          • 信噪比更高

          • 帶寬更寬(±10db),頻率更豐富

          • 數據分辨率更高

          • 探測深度更深

          RTS(實時采樣)技術

          傳統的探地雷達一般采用單點采樣技術。每一個采樣周期,發射機都發射一個完整的脈沖信號,而接收機只能記錄其中一個點的信號,采集完一個完整的脈沖信號所需時間較長。原理如下圖所示:


          實時采樣技術只需發射一次雷達脈沖信號,就可以采集完一個波形的所有樣點,采集速度和信號樣本是傳統雷達的幾百倍。原理如下圖所示:


          HDR(高動態)技術

          典型的傳統單道雷達系統,天線具有正常的噪聲水平和正常的帶寬。


          典型的傳統雙通道雷達系統,天線具有常噪聲水平,帶寬變寬。


          采用HDR技術的瑞典MALA EL型探地雷達系統,天線噪聲水平更低,帶寬增加更多。


          瑞典MALA EL系列探地雷達

          MALA EL系列獨特的新產品-Easy Locator Pro WideRange HDR,它是目前市面上天線頻帶最寬的快捷檢測探地雷達設備,采用了最新的實時采樣(RTS)和高動態(HDR)技術,內置160MHz和670MHz雙頻天線,適用于淺層和深層的快速同步高分辨率數據采集-是您一站式解決方案的不二之選!


          最新工業設計的推車具有更好的穩定性和折疊功能,結合越野大輪,新的控制器支架,擁有更多鋰電池安裝空間及更好鎖緊力的電池蓋,現場使用體驗更好。與 EL Pro WideRange HDR配套的Object Mapper V2.0軟件改進了用戶界面和完善了在線地圖支持。


           MAL? Easy Locator系統是堅固、可折疊的GPR系統,具有出色的數據收集功能,可用于市政管線、道路空洞、路面路基結構 、隧道超前預報及襯砌檢測、地質勘察、鋼筋混凝土結構的探測和地下異常體的精確定位。MALA的實時采樣(RTS)和高動態(HDR)技術意味著與傳統的GPR(單點采樣)技術相比,數據分辨率更高,信號噪聲更低,穿透深度明顯更好。


          //MALA EL Pro WideRange HDR 控制器


          技術參數

          處理器

          1.6 GHz Intel Atom

          顯示屏

          高分辨率 1024×768 像素

          高對比度 陽光下可讀

          操作系統

          Linux

          內存

          8 GB 緊湊型閃存

          數據格式

          16bit (*.rd3)&32 bit (*.rd7)

          通訊接口

          網口,USB,RS232 (串口)

          GPS

          內置 GPS(SBAS),外部支持GPS RTK

          電源

          10-15V DC電源

          工作時間

          8小時

          功耗

          1.3~1.8 A (取決于背光設置)

          尺寸

          430×360×180 mm

          重量

          2.5 kg/5.5 lbs

          工作溫度

          -20°C to +50°C/0°F to 120°F

          防護等級

          IP 65


          //MALA EL Pro WideRange 天線


          技術參數

          天線

          MALA HDR 160 & 670 MHz

          有效帶寬

          80~950 MHz

          信噪比

          >101 dB

          有效/有用數據位數

          >18 bit

          掃/秒

          >500

          工作時間

          8 小時

          定位

          內置 GPS(SBAS),外部支持GPS RTK,測距輪

          電源

          可互換的12V鋰離子電池或12V DC適配器(熱插拔)

          功耗

          3 A

          采集模式

          測距輪、時間、點測

          尺寸

          720×480×190 mm (L ×W× H)

          重量

          10.8 kg/23.8 lbs

          工作溫度

          -20°C to +50°C/0°F to 120°F

          防護等級

          IP 65


          //MALA EL Pro 推車 MK2


          技術參數

          尺寸,折疊后(運輸狀態)

          820×640×400 mm (L ×W× H)

          尺寸,展開后(使用狀態)

          1100×640×1000 mm (L ×W× H)

          重量

          13 kg/28.7 lbs

          電池倉

          可安裝四塊12V 鋰離子電池

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          應用案例


          本期新品介紹到此啦,如需進一步了解更多該產品的信息,請聯系瑞科(廣州)儀器科技有限公司。我們下期不見不散!

          聯系方式

          聯系電話:13600054403 高先生

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          公司網址:www.shmfcl.com

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