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航天科工无损探地技术:给地面做CT(附图)

中国机械工业联合会机经网  发布时间:2017-05-25 10:45:11  来源:机经网


关键词: 航天科工    无损探地技术    CT   

随着城市进程的加快,城市地下管线的规划建设和老旧城区的地下管网改造,将成为城市建设中不可或缺的一部分。然而,由于地下管网属于隐蔽工程,怎样给其“看病”成为一个难题。由航天科工三院35所自主研制的低频超宽带探地雷达轻松实现了无损检测,地下管线是否“健康”一测便知。

  CT扫描的广泛应用给医学界带来了重大变革,从此人们可以实现体表以下病灶的无损检测。随着城市进程的加快,城市地下管线的规划建设和老旧城区的地下管网改造,将成为城市建设中不可或缺的一部分。然而,由于地下管网属于隐蔽工程,怎样给其“看病”成为一个难题。由航天科工三院35所自主研制的低频超宽带探地雷达轻松实现了无损检测,地下管线是否“健康”一测便知。

  地下管网怎么了?

  随着我国城市化水平的迅速发展,许多城市已经形成了规模庞大、错综复杂的地下管网体系,可以说,地下管网是整个城市正常运作的血管通道。城建初期,地下管道、电线电缆的建设无法过多的考虑后来管线的大幅增加,因此管线布局往往错综复杂、比较混乱。更为严重的是,“年龄较大”的管线因为年久失修,常常出现问题。然而给地下管网“治病”并不容易,经常要大面积的开挖地表,造成许多路段被迫封停,影响城市的交通和人们的生活,城市繁华地段多处形成“马路拉链”,有损城市的市容市貌。中国冶金地质总局局长卢进说:智慧城市应从指挥管网抓起,因为它与城市的生态紧密相连,与城市人的生活息息相关。智慧管网体系的建立能够实现对地下管网的无损检测,地下管网的频繁变更,大量的资料需要管理和处理,传统低效率的手工管理方式很难适应这种快速发展的需要。从现代城市管理需要出发,急需一个能够快速提供真实准确的分析数据,并能实现快速查询、综合分析等功能同时可以有效的将这些复杂的地下情况透明化的智能设备,于是适用于地下管线探测的管线探测雷达应运而生了。

  探地雷达不仅实现“无损检测”

  航天科工三院35所出品的探地雷达可以有效探测城市地下管线,可同时实现地下金属管线与非金属管线的探测。探地雷达,采用屏蔽天线设计,具有较好的抗电磁干扰能力,适用于复杂电磁环境的城市地下空间勘探。100兆探地雷达最大理论上可达探测深度可达30米左右,250兆探地雷达最大探测深度可达8米左右,针对中、高分辨率下的中深层探测。探地雷达的工作原理是对探测数据进行采集分析,从而合理判断出地下可能出现的复杂情况。这就意味着,35所的探地雷达不仅能够检测地下管线,对城建地质勘查、市政管线查找、建筑结构检测、考古领域、环境工程、军事领域、地球物理勘探和反恐安全等领域都有着重要意义。

  航天品牌,打造一流服务

  探地雷达在城市建设中具有广阔的应用价值,近年来,市场上不乏同类产品。然而客户买探地雷达,更多的是在购买它身后伴随的服务。使用探地雷达进行工程物探时,工作人员要对实地情况进行踏勘和分析,制定实施方案和计划;探测完成后,要对雷达采集的回波数据进行专业分析和解释,数据资料的解释需要丰富的工程物探经验,可以说如果“售后服务”跟不上,那么探地雷达的应用效果将会大打折扣。35所雷达制造经验丰富,在后期数据处理上能够准确有效地分析结果,极大提高了产品的应用价值。35所参与到“德州市城市地下管线综合管理试点工程”的工程中,参与德州管线周边空洞隐患排查,推动建立从“普查”“会诊”“治理”“养护”到“动态监管”的城市地下管线闭合管理体系。同时,不断改进、完善产品设计,并形成系列化产品,通过与住建部和国家安监总局的对接项目推广产品及技术服务,打造行业内“标准”装备。

  后续,35所将在现有技术基础上,跟踪探地雷达前沿技术,进行系列化产品研制,开展多通道探地雷达技术研究,研制车载阵列式探地雷达,在拓展探地雷达应用领域的同时,提高城市地下管线的测绘效率,为智慧管网、智慧城市的打造提供可靠的基础信息数据。

  探地雷达简介:

  探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)是一种利用超高频窄脉冲电磁波探测地下介质分布的高效浅层地球物理探测技术。雷达系统一般由主机、天线(发射天线和接收天线在一个箱体内)、发射机、接收机、监视器或外接计算机组成。当天线沿地面移动时,发射机重复辐射电磁波信号到地下介质中,在不同介质的分界面反射电磁波到接收天线及接收机中,主机将接收机收到的这些信号存储下来并上传给外接计算机,计算机处理接收信号并产生数据的图像。

  探地雷达兼有低频和宽频带的特性,具有极高的距离分辨率,较强的抗干扰能力,较好的目标成像能力及浅层地质结构的探测能力等,可广泛应用于城建地质勘查、市政管线查找、建筑结构检测、考古领域、环境工程、军事领域、地球物理勘探和反恐安全等领域。

  航天科工三院35所自主开发的TD-1型探地雷达,采用屏蔽天线设计,具有较好的抗电磁干扰能力,适用于城市地下空间勘探的复杂电磁环境。

  TD-1型探地雷达是一款全集成化的产品,它具有独立的符合IP66标准的防护结构,通过100MHz网口或RS232串口与计算机进行连接使用。可根据需求设置不同叠加次数,可以在保证数据质量的前提下得到最快的探测速度。使用本雷达可以选配TD-GDC-1型电池箱、TD-TC-1型推车平台、TD-CJ-1型测距轮以及专用连接电缆。

  TD-1型探地雷达可选配100兆赫兹和250兆赫兹两种天线,其中,100兆赫兹探地雷达最大探测深度可达30米左右,250兆赫兹探地雷达最大探测深度可达10米左右。TD-1型探地雷达主要针对中、高分辨率下的中深层探测。100兆、250兆探地雷达产品进行组合探测可有效实现大部分城市地下管线、地质结构预报的精确测量。

  35所目前在探地雷达领域的多项关键技术上已经达到国内领先,与国际水平持平。目前,35所在现有探地雷达基础上,正在开展车载阵列式探地雷达研制,车载阵列式雷达将具有更高的探测效率,更加直观的探测结果,将成为市政管网普查、地质灾害预报的利器。

做好产业规划  推动产业升级
责任编辑:机经网编辑部 heyan
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