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分享：三維探地雷達(dá)全球多領(lǐng)域應(yīng)用成果

發(fā)布時(shí)間：2023-10-25 瀏覽次數(shù)：20217 來源：歐美大地

與世界上其他任何品牌的探地雷達(dá)不同，挪威KONTUR公司（原3D-Radar公司）使用了步進(jìn)頻率天線陣技術(shù)開發(fā)出了三維探地雷達(dá)系統(tǒng)，該技術(shù)始于Egil博士在挪威科技大學(xué)的研究，并取得了美國①和世界知識產(chǎn)權(quán)組織②的專利。
備注：
①7,170,449 Antenna system for Georadar. 2007年1月
②WO 2013/051945 A1 Grounding penetrating radar antenna. 2011年10月

GeoScopeTM三維探地雷達(dá)是目前市場上的步進(jìn)頻率雷達(dá)。利用數(shù)字頻率信號源替代傳統(tǒng)的脈沖技術(shù)，GeoScopeTM可以產(chǎn)生0.5-10毫秒的掃描周期，其中包含了1500個(gè)從100MHz到3GHz不同頻率的連續(xù)信號。步進(jìn)頻率雷達(dá)有一個(gè)同相接收機(jī)，這意味著整個(gè)掃描周期100%可被有效利用。GeoScopeTM MK Ⅳ探地雷達(dá)頻帶寬幾乎達(dá)到3GHz，具有分辨率。

因此，步進(jìn)頻率雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)探測深度和分辨率之間更好的平衡，在整個(gè)測量深度范圍內(nèi)都能獲得清晰的圖像，這點(diǎn)優(yōu)勢使得數(shù)據(jù)處理變得更加簡單。
在過去的20年中，全球幾乎所有知名研究機(jī)構(gòu)都積極引進(jìn)了KONTUR的三維探地雷達(dá)，并開展相關(guān)研究。在我國三維探地雷達(dá)主要用于路面結(jié)構(gòu)病害的檢測與研究工作。

三維探地雷達(dá)作為一種檢測工具，在除路面檢測的多個(gè)領(lǐng)域中，都具有應(yīng)用及研究價(jià)值。

在KONTUR 2023代理商年會上，三維探地雷達(dá)的全球用戶分享了其在隧道檢測、大壩檢測、巴黎圣母院大廳勘測及考古等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用案例。

隧道檢測

北愛爾蘭·倫敦德里

項(xiàng)目為位于北愛爾蘭倫敦德里（Londonderry）Downhill & Castlerock 鐵路隧道，檢測目的是檢測隧道結(jié)構(gòu)環(huán)，確定其厚度和數(shù)量。（Locate structure rings：determine thickness and number of rings）

為了盡量減少對運(yùn)營鐵路線的阻礙，本次檢測采用Kontur三維探地雷達(dá)GeoScope MK IV主機(jī)和A2429空耦天線陣（2.4米寬，29通道）。天線陣固定在檢測車上專門設(shè)計(jì)的吊臂上，天線陣離開隧道墻壁50cm左右，檢測速度為40-50公里/小時(shí)。

本項(xiàng)目布設(shè)5條測線。

分析軟件Examiner，雷達(dá)數(shù)據(jù)三視圖

數(shù)據(jù)分析結(jié)果與報(bào)告

大壩檢測

意大利

大壩長150米，最高處達(dá)60米，下段為混凝土結(jié)構(gòu)，上段貼花崗巖瓷磚。檢測目的為探測是否有空洞等病害。

本次檢測采用Kontur三維探地雷達(dá)GeoScopeMKIV主機(jī)和G1820地面耦合天線陣。天線陣和主機(jī)及供電電瓶安裝在兩輪拖車上，天線陣離開壩體10cm左右，測距儀（DMI）安裝在拖車輪上，以測距輪觸發(fā)采集數(shù)據(jù)。拖車由安裝在壩頂?shù)幕喭弦罚喼渭芸梢栽趬蔚倘斯ひ苿?，確保測線拼接。

主機(jī)網(wǎng)線接口安裝無線網(wǎng)卡，與壩堤上的筆記本電腦無線通訊，電腦控制采集和存儲數(shù)據(jù)。

分析軟件Examiner總覽圖顯示本次檢測數(shù)據(jù)測線

總覽圖顯示花崗巖瓷磚

巴黎圣母院大廳勘測

法國·巴黎

2019年4月15日法國巴黎圣母院發(fā)生火災(zāi)，整座建筑損毀嚴(yán)重?；馂?zāi)后，采用Kontur三維探地雷達(dá)對大廳進(jìn)行勘測，探測過去掩埋的物體。由于室內(nèi)含有有毒粉塵，檢測人員要求穿戴防護(hù)服。開始采用人工手推方式，效率低；后來改進(jìn)為雷達(dá)系統(tǒng)安裝在機(jī)器人上，極大地提高了數(shù)據(jù)采集效率。