新品速递|新型宽频带双频探地雷达用于地下管线探测
时间：2021-09-23 阅读：46
新型宽频带双频探地雷达
——用于地下管线探测
For underground pipeline detection
导读
探地雷达
探地雷达(Ground Penetrating Radar，简称GPR)，是采⽤⽆线电波检测地下介质分布，以及对不可见⽬标体或地下界⾯进⾏扫描，以确定其内部结构形态或位置的电磁技术。探地雷达具有分辨率高、无损、操作简便、抗*力强等特点，从数据采集到图像处理实现了⼀体化。可实时输出现场剖⾯记录图等优势，适用于各种环境条件，只要地下管线⽬标与周围介质之间存在⾜够的物性差异，就能被探地雷达发现。探地雷达的管线探测能力，弥补了管线探测仪的探测缺陷，因此在城市地下管线的探测中得到普遍应用。
原
理
探地雷达探测是以地下不同介质的介电常数差异为基础的⼀种无损物探⽅法。它通过发射天线向地下发射⾼频电磁脉冲，主频为数十兆赫⾄数百兆以⾄千兆赫，以宽频带短脉冲形式，由地面通过发射天线T 送⼊地下，此脉冲在向地下传播过程中遇到地层的变化界面会产生反射波。反射波传播回地表后被接收天线所接收，并将其传入主机进行记录和显示，再经过资料的后处理，进行反演解释便可得到地下岩、⼟层的分界面及地下管线的位置、埋深等参数。由于非金属材质的管道⼀般都具有较高的电阻率，与周围介质存在明显的介电常数差异，因此采⽤探地雷达方法进行探测，会有明显的效果。
长期以来，在探地雷达的产品及应用中，有三个问题一直无法*解决。
1、探测深度和分辨率问题
低频天线探测深，但分辨率差；高频天线分辨率好，探测深度又太浅
2、实时采样问题
到目前为止，所有雷达厂家都采用单点采样原理，这就意味着样点数越多（时窗越大），雷达工作越慢，代至第三代探地雷达均为此技术。
3、天线带宽问题
天线带宽一直无法有效拓展，探测不同深度不同尺寸物体就要换更多天线来尝试
针对以上问题，雷达厂家进行了各种探索。以瑞典MALA公司为代表的探地雷达厂家提出如下几种方案。
采用增强地面耦合的绳状RTA天线解决分辨率和探测深度的问题，测试效果得到了改善，但是这种方式对屏蔽天线不适合。
No.2
通过提高脉冲重复频率的方式解决采样问题，脉冲重复频率达到1000kHz，但由于受到电子元器件发展的限制，脉冲重复频率无法达到更高。
No.3
尽量从天线形状、脉冲信号宽度匹配等技术来增加带宽。
但所有这些努力，都无法从根本上解决问题。2008年开始，MALA的研发人员尝试全新的技术手段，经过几年的反复改进和实验，在2012年终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（实时采样）和HDR（高动态），双频的第四代EL系列探地雷达系统。
第四代EL系列探地雷达系统
采集速度更快
信噪比更高
带宽更宽（±10db），频率更丰富
数据分辨率更高
探测深度更深
RTS(实时采样)技术
传统的探地雷达一般采用单点采样技术。每一个采样周期，发射机都发射一个完整的脉冲信号，而接收机只能记录其中一个点的信号，采集完一个完整的脉冲信号所需时间较长。原理如下图所示：
实时采样技术只需发射一次雷达脉冲信号，就可以采集完一个波形的所有样点，采集速度和信号样本是传统雷达的几百倍。原理如下图所示：
HDR（高动态）技术
典型的传统单道雷达系统，天线具有正常的噪声水平和正常的带宽。
典型的传统双通道雷达系统，天线具有常噪声水平，带宽变宽。
采用HDR技术的瑞典MALA EL型探地雷达系统，天线噪声水平更低，带宽增加更多。
瑞典MALA EL系列探地雷达
MALA EL系列*的新产品-Easy Locator Pro WideRange HDR，它是目前市面上天线频带最宽的快捷检测探地雷达设备，采用了的实时采样（RTS）和高动态（HDR）技术，内置160MHz和670MHz双频天线，适用于浅层和深层的快速同步高分辨率数据采集-是您一站式解决方案的！
工业设计的推车具有更好的稳定性和折叠功能，结合越野大轮，新的控制器支架，拥有更多锂电池安装空间及更好锁紧力的电池盖，现场使用体验更好。与 EL Pro WideRange HDR配套的Object Mapper V2.0软件改进了用户界面和完善了在线地图支持。
MALÅ Easy Locator系统是坚固、可折叠的GPR系统，具有出色的数据收集功能，可用于市政管线、道路空洞、路面路基结构 、隧道超前预报及衬砌检测、地质勘察、钢筋混凝土结构的探测和地下异常体的精确定位。MALA的实时采样（RTS）和高动态（HDR）技术意味着与传统的GPR（单点采样）技术相比，数据分辨率更高，信号噪声更低，穿透深度明显更好。
//MALA EL Pro WideRange HDR 控制器
技术参数
处理器 | 1.6 GHz Intel Atom |
显示屏 | 高分辨率 1024×768 像素 高对比度 阳光下可读 |
操作系统 | Linux |
内存 | 8 GB 紧凑型闪存 |
数据格式 | 16bit (*.rd3)&32 bit (*.rd7) |
通讯接口 | 网口，USB，RS232 (串口) |
GPS | 内置 GPS（SBAS）,外部支持GPS RTK |
电源 | 10-15V DC电源 |
工作时间 | 8小时 |
功耗 | 1.3～1.8 A （取决于背光设置） |
尺寸 | 430×360×180 mm |
重量 | 2.5 kg/5.5 lbs |
工作温度 | -20°C to +50°C/0°F to 120°F |
防护等级 | IP 65 |
//MALA EL Pro WideRange 天线
技术参数
天线 | MALA HDR 160 & 670 MHz |
有效带宽 | 80~950 MHz |
信噪比 | >101 dB |
有效/有用数据位数 | >18 bit |
扫/秒 | >500 |
工作时间 | 8 小时 |
定位 | 内置 GPS（SBAS）,外部支持GPS RTK，测距轮 |
电源 | 可互换的12V锂离子电池或12V DC适配器（热插拔） |
功耗 | 3 A |
采集模式 | 测距轮、时间、点测 |
尺寸 | 720×480×190 mm （L ×W× H） |
重量 | 10.8 kg/23.8 lbs |
工作温度 | -20°C to +50°C/0°F to 120°F |
防护等级 | IP 65 |
//MALA EL Pro 推车 MK2
技术参数
尺寸，折叠后（运输状态） | 820×640×400 mm （L ×W× H） |
尺寸，展开后（使用状态） | 1100×640×1000 mm （L ×W× H） |
重量 | 13 kg/28.7 lbs |
电池仓 | 可安装四块12V 锂离子电池 |
应用案例
本期新品介绍到此啦，如需进一步了解更多该产品的信息，请联系瑞科（广州）仪器科技有限公司。我们下期不见不散！
： 高先生
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