瑞科（廣州）儀器科技有限公司
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閱讀：57發布時間：2021-9-23
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、無損、操作簡便、抗*力強等特點，從數據采集到圖像處理實現了?體化。可實時輸出現場剖?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。
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。
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*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，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
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。
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，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。
但所有這些努力，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
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*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！
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 |
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！
： 高先生
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