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GPR用于掩埋公用事业定位

GPR用于掩埋公用事业定位

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项目计划的关键部分是确切了解站点表面之下的内容。 此案例研究证明了GPR的常见用法:GPR用于掩埋公用设施的定位

介绍

探地雷达(GPR)使用无线电波以无损方式定位土壤,岩石,混凝土,沥青,木材和水中的物体和地下结构。 Sensors&Software Inc.是一家GPR制造商,以其对技术卓越,持续创新和快速响应的客户服务的承诺而享誉全球。 您会发现工程师,矿工,考古学家,地质学家以及军事,安全和执法人员可以将其产品用于多种应用。

GPR的主要应用领域是地下公用设施的检测和制图。 在下文中,我们讨论了现场方法和相关的GPR仪器特性。

为什么要使用GPR进行实用程序定位?

如果可以暴露目标以进行连接或可以感应出电流,并且有足够的电流在目标上流动,并且检测器足够灵敏以检测由电流产生的磁场,那么该技术将可以很好地工作并且非常具有成本效益。

当难以访问,电流不流动(即非金属元件或断开的连接)或外部噪声使无法检测时,GPR提供了一种替代方法。 GPR提供自己的能源,可以检测金属和非金属物体,以及受干扰的土壤条件和其他埋藏结构。

查找掩埋公用事业的工具和方法非常多样。 最常见的方法是给金属管道和电缆通电,并使用磁场传感器检测电流。

GPR可检测金属和非金属物体
GPR可检测金属和非金属物体

GPR并非没有局限性。 GPR无线电波信号被一些土壤(粘土,盐分)吸收到地面,极大地限制了勘探深度。 因此,GPR的有效性是针对特定地点的,各地之间差异很大。

实用程序检测的其他直接方法是挖沟,手工挖掘或真空挖掘以暴露特征。 为了使这些技术有效,需要先验知识和准确的竣工图。 通常,这些参数要么不可用,要么不够准确。

定位的常识性方法是使用所有可用的工具。 了解哪种方法在何时何地最具有成本效益,这取决于经验,业务实践和本地施工技术。

使用GPR定位地下公用设施的方法

GPR通过两种方式进行实用程序定位:

最常见的是随行查找并标记。 第二个更强大; 绘制区域以创建地下图像或深度切片。

第一种方法在有利的土壤和整洁的环境下效果很好。 映射方法通过目标的空间连续性来分离目标,在复杂条件下尤其有用。 下面介绍这两种方法。

GPR调查数据
第二个更强大; 将区域映射到
创建地下图像或深度切片。

GPR调查数据
最常见的是随行查找并标记。

找到并标记

查找和标记是使用GPR跟踪实用程序的最常见方法。 它与传统电流跟踪实用程序检测器的使用非常相似。 GPR传感器沿垂直于预期效用轴的扫掠运动(请参见图1)。 当GPR单元穿过实用程序时,图像显示为双曲线形状(倒V),如图2所示。双曲线的顶点或顶部是实用程序的位置。 到双曲线顶部的距离是深度的估计。

通过前后移动GPR并标记观察到双曲线顶部的地面,可以跟踪地下公用设施的对齐方式,如图1中的X所示。 例如,图3中位于沥青下方的混凝土雨水管道对准线。3条垂直测量线的位置 旨在 在图3中的照片上指示的,在图4中显示数据的图像。在每个横断面上可见的倒置V清楚地标识了管道的对齐方式。

使用GPR查找和标记来跟踪实用程序
使用GPR查找和标记来跟踪实用程序

请注意,在图4中,随着管道变深,GPR断面上的双曲线响应强度会变弱。 这是由于GPR信号进入更深的地下时会衰减。 最终,在所有土壤中,GPR信号将被完全吸收,并且GPR接收器将仅检测该区域中的环境无线电噪声。 要查看使用GPR的最深目标,拥有一个安静,高度敏感的系统非常重要。 图5显示了细微但可见的混凝土石棉管的响应。

映射GPR调查
细微但可见的混凝土石棉管的响应

地图绘制

在某些情况下,地面条件复杂和/或没有先验知识来掩埋什么。 映射为解决这些不断变化的状况提供了一种有力的方法。

在直线的网格中获取用于掩埋的公用设施定位数据的GPR测量,以获取完整的区域覆盖范围
用于掩埋公用事业定位的GPR调查数据在直线直线网格中获取,以获得完整的区域覆盖范围。

在制图调查中,以受控方式在一个区域内收集数据,以覆盖该区域的100%。

通常,数据是在直线直线网格中获取的,以获得完整的区域覆盖范围,如图6所示。

虽然单个遍历可以标记某些特征,但主要重点是获取和记录数据以启用计算机生成的区域地图。

GPR响应混乱且复杂,因此在查看单个导线时很难唯一地识别掩埋的公用设施。

例如,在一块大石头下的地区进行了网格调查。

通过合并所有数据以创建体积图像,不同深度的切片图可以使长的线性特征容易看到。

栅格区域的结果如图7所示。该图显示了栅格调查在0.5 m和1.1 m处的深度切片。 深度为0.5 m的切片底部附近的线性特征是一根埋入电缆,用于馈入光照标准。

切片顶部附近的特征是喷水线。 1.1 m切片中的对角线是一条混凝土雨水渠。

在深度切片视图中显示GPR调查结果
在0.5 m和1.1 m的深度切片视图中显示GPR测量结果

控制系统

在100至500 MHz频率范围内运行的GPR系统在空间分辨率和勘探深度之间提供了最佳折衷方案。 这些频率决定了最好部署在推车上的传感器尺寸。 为了最大程度地提高系统灵敏度并最大程度地减少干扰,推车应由非金属材料制成。 的 LMX200系统 提供了针对公用事业定位进行优化的GPR系统的出色示例。 可折叠手推车由坚韧的非金属玻璃纤维部件构成,具有大直径的轮子和高度可见的数据显示。 该系统旨在简化运输和存储。 从现场到达到开始数据收集的建立时间仅需一到两分钟。

显示单元是用于数据记录和显示的坚固耐用的现场计算机。 显示单元是防风雨的,在包括明亮的阳光在内的所有照明条件下都可见,它是为恶劣的野外条件而设计的,可在较宽的温度范围内工作。 集成的显示单元,电池和车轮里程表使受控测量变得容易。 一整天的测量只需要一个可充电的凝胶电池。 LMX200系统中设计了GPS定位。

人机界面的智能,用户友好型智能系统固件使操作简单明了,无论是在“定位和标记”模式下还是进行网格调查以对复杂区域成像。 在数据采集期间,后退箭头可提供目标精确位置的精确度。

对于网格测量,操作员在采集的每个步骤中都受到独特的人体工程学交互式控制程序的指导,以确保完整的成像。 传感器和软件的Easy Grid现场工具包使进行调查变得容易。

下载案例研究:GPR用于掩埋的公用事业定位

探地雷达是用于地下设施测绘和环境评估的可靠工具; 特别是在定位和映射活动和废弃的UST方面。 了解GPR时,最佳做法是复习几个类似的内容 案例研究 建立对可变性的理解。 在资源选项卡上检查其他有见地的信息以了解更多信息。 使用 联系我们 or 询问专家 与我们的应用专家联系,他们可以帮助您利用Sensors&Software的大量技术信息。

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