俄罗斯OKO-2地质雷达在管线检测中的应用(武汉检测实例).doc

武汉水务集团有限公司 北京保青伟业科技有限公司 俄罗斯OKO-2雷达总代理  PAGE \* MERGEFORMAT 10 OKO-2地质雷达检测报告 委托单位：武汉水务集团有限公司 检测日期：2011年10月11日 检测目的：查找目标管线 一、OKO-2地质雷达介绍 OKO-2地质雷达是俄罗斯GEOTECH公司生产的专业的物探设备。GEOTECH公司致力于地质勘测系统的研发与制造，前期为军工企业，以高品质、高性能闻名于世。GEOTECH公司是世界上最专业的探地雷达生产厂家，致力于在地球物理勘探设备的专项研发，目前占俄罗斯市场的80%。 北京保青伟业科技有限公司是俄罗斯OKO-2地质雷达在中国的总代理、专业的物探设备供应商；致力于为客户提供先进的工程检测仪器，并为客户提供免费的专业培训和完善的售前与售后服务。 ??质雷达作为近十余年来发展起来的地球物理高新技术方法，以其分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图象显示等优点，备受广大工程技术人员的青睐。地质雷达检测方法是一种无损检测，OKO-2地质雷达性能优良、功能先进，在市政建设、考古、建筑、铁路、公路、水利、电力、采矿、航空等领域都有广泛应用。 二、地质雷达基本原理 探地雷达作为工程物探检测的一项新技术，具有连续、无损、高效和高精度等优点。探地雷达由一体化主机、天线单元及配套软件等几部分组成，根据电磁波在有耗介质中的传播特性，发射天线向被测介质发射高频率宽频短脉冲电磁波，当其遇到异质体(界面)时会反射一部分电磁波，其反射系数主要取决与被测介质的介电常数，雷达主机通过对此部分的反射波进行适时接收和处理，达到识别目标物体的目的(见图1，2 )。 图1. 电磁波勘探原理示意图 图2. 探地雷达工作原理示意图 探地雷达勘探流程示意图如下： 电磁波在特定介质中的传播速度 V是不变的，因此根据探地雷达记录上的地面反射波与反射波的时间差ΔT，即可据下式算出异常的埋藏深度 H： 式中，H即为目标层厚度； V是电磁波在地下介质中的传播速度，其大小由下式表示： 式中，C是电磁波在大气中的传播速度，约为 30cm/ns；ε为相对介电常数，取决于地下各层构成物质的介电常数。 雷达波反射信号的振幅与反射系数成正比，在以位移电流为主的低损耗介质中，反射系数 r 可表示为： 式中，ε1、ε2 为界面上、下介质的相对介电常数。 反射信号的强度主要取决于上、下层介质的电性差异，电性差异越大，反射信号越强。 雷达波的穿透深度主要取决于地下介质的电性和中心频率。导电率越高，穿透深度越小；中心频率越高，穿透深度越小，反之亦然。 OKO-2仪器设备介绍 检测设备 实际环境检测中，通常采用了俄罗斯GEOTECH公司的OKO-2双通道主机探地雷达，主机可兼容本公司所有型号天线，这些天线分别可以与控制单元组成单通道、双通道等多种系统组合，针对不同的探测要求进行精确测试。因此次探测主要是用于市政管线的探测，为了兼顾到探测的精度和深度，选取250+700MHz组合天线进行探测，其中250MHz天线可探测深度为8m，精度为0.2m；700MHz现在探测深度为3m，精度可达0.1m。 整个系统主要由控制单元、发射天线、接收天线及微机四部分组成，发射与接收信号均由光缆或通讯电缆传输给雷达主机，再通过以太网口传送到处理单元（笔记本电脑），由处理单元进行汇总、分析和处理。 OKO-2双通道雷达主机 （1）250+700MHz组合天线 屏蔽天线单元 扫描深度可达8m 分辨率为0.1-0.2m 重量为8千克 带有专用小推车 功率为6W  2、OKO-2探地雷达系统功能介绍 高速主机：目前探地雷达领域处理速度和采集速度最快的主机，超高的扫描速率满足高速探测。主机能提供极高的叠加数，使深层地质情况能够清晰显示、从而使探测深度达到最大。 天线组合：针对每个应用领域用户可选取双天线模块。例如管线探测可选择AB250+AB700双天线模块，其中包含 250MHz 和 700MHz 两个频率的屏蔽天线，实现探测深度和精度达到最完美的组合。 无线连接：主机和电脑之间可以无线连接（需配置无线远程控制模块），电脑单元可以远离主机（100米）进行操作，操作人员可以在恶劣的自然环境下使用电脑对主机的工作进行远距离控制。 3、OKO-2双通道主机优点： 采集速度最快的主机：超高的扫描速率，世界上采集速度最快的主机 多通道主机：真正意义上的多通道主机，一