Los sistemas GPR modernos son muy fáciles de operar y gran parte de la complejidad del carácter de la señal electromagnética (EM) subyacente está oculta al usuario. De hecho, las señales GPR son campos electromagnéticos invisibles para el ser humano, de naturaleza vectorial y esparcidos por el espacio y el tiempo. La capacidad de capturar señales GPR en tres dimensiones alrededor de una antena transmisora GPR ofrece enormes ventajas y crea un camino hacia una amplia variedad de aplicaciones de detección que, hasta la fecha, no han sido abordadas por la tecnología GPR.
El campo sísmico de exploración, que busca depósitos de petróleo y gas natural, ha abordado el carácter completo de los campos de ondas elásticas durante varias décadas. En ese tiempo, la industria ha desarrollado técnicas avanzadas para obtener imágenes de estructuras subterráneas y extraer propiedades físicas importantes para comprender mejor el subsuelo.
Las ondas sísmicas son muy análogas a las ondas GPR, por lo que se pueden emplear técnicas de procesamiento e imágenes similares con los datos GPR. Hasta ahora, las limitaciones del hardware y el costo han impedido que los profesionales de GPR aprovechen estas innovaciones.
Sensors & Software presenta la próxima generación de hardware SPIDAR® para permitir que los sensores pulseEKKO® y Noggin® se integren en implementaciones distribuidas de componentes multifrecuencia, orientación múltiple y campo múltiple en red.
El componente más nuevo, flexible y avanzado es el NIC 500X que permite el funcionamiento simultáneo del receptor y aporta una nueva dimensión a la implementación de GPR. Históricamente, GPR se limitaba al uso de un solo par de transmisor y receptor. Se obtuvieron múltiples canales de datos multiplexando pares de transmisores y receptores. Los levantamientos más complejos requirieron fijar el transmisor y mover el receptor (o viceversa) para medir el campo de ondas en un área espacial; esto es lento e ineficiente.
El funcionamiento simultáneo del receptor permite que varios receptores adquieran la señal generada por un solo transmisor. Esta capacidad hace posible la adquisición rápida de los campos alrededor del transmisor en el espacio y el tiempo; emulando gran parte de la capacidad que el campo petrolero sísmico ha podido explotar durante muchos años.
Los detalles pueden ser complejos, por lo que limitaremos la discusión aquí a un solo ejemplo de la "máquina WARR", como se presentó en la conferencia IWAGPR 2017 (documento disponible a pedido). Un sondeo WARR (reflexión y refracción de gran angular) mide los campos GPR en diferentes separaciones de transmisor y receptor, como se muestra en la Figura 2. Dichos levantamientos permiten analizar las variaciones de la velocidad del suelo y las variaciones de la reflectividad con ángulos de incidencia que brindan información de diagnóstico valiosa. Si bien los levantamientos WARR se han utilizado durante décadas en el campo GPR, la adquisición de datos es lenta porque la antena receptora tuvo que moverse (generalmente de forma manual) entre cada punto de medición.
La Figura 3 muestra un despliegue de máquina WARR de 500 MHz que controla un solo transmisor pulseEKKO® de 500 MHz y siete receptores de 500 MHz montados en línea con desplazamientos fijos. La implementación del sistema en un carro (Figura 3) o trineo con activación del odómetro permite adquirir conjuntos de datos WARR completos a la misma velocidad que las encuestas GPR tradicionales de un solo canal (un par de transmisor-receptor).
El procesamiento y análisis de datos son más complejos con este tipo de implementaciones de receptores simultáneos y esto se abordará en publicaciones futuras.
Para poner este beneficio en contexto, hace 25 años, un equipo capacitado podía adquirir sondas WARR a una velocidad de 10 a 20 por hora. Incluso hace unos años, las tasas de adquisición solo se habían duplicado a 30 por hora. La máquina WARR puede adquirir 10,000 sondas WARR por hora (Figura 4). Este enorme aumento en la velocidad de adquisición abre la puerta a muchas aplicaciones interesantes y avanzadas de GPR, incluida la generación rutinaria de secciones de velocidad y contenido de agua.
GPR nunca volverá a ser el mismo.
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