GS8000在市政管网检测域的主要优势体现_技术文章

探地雷达根据雷达天线信号调制的不同，可简单分为时域和频域雷达。其中，脉冲雷达和步进频率连续波雷达分别为两种类型雷达代表。相较于脉冲雷达，步进频率连续波雷达采用步进式变化的高频雷达信号，其频率范围从几十MHz步进到几千MHz，获得地下介质在每个频率上的相位和幅度变化的雷达信号，实现了对地下探测的超宽频覆盖，兼具探测精度和深度，并有效地提高了信噪比。

GS8000探地雷达，采用双雷达天线设计，具有操作简单、定位精准、长续航等特点。在市政管网检测域的主要优势体现在：

1、依托苹果iOS平台开发的移动应用程序GPR Subsurface，即是雷达数据采集程序也是数据处理程序，实现了雷达数据的现场实时处理和成果交付

2、GPR Subsurface提供多种视图——非迁移视图、迁移视图、时间切片视图、3D视图和现实增强视图，以及多种数据处理方式提升数据信噪比

3、常规扫描方式（线性扫描和区域扫描）以外，提供了全新基于GNSS设备实时定位功能的自由路径扫描，实时成像C扫视图结果，映射地下管网排布和空洞等危害性缺陷位置；

4、通过添加标签、图文记录、无线分享数据和云端存储等方式，可以对雷达数据进行编辑和管理，减少转移过程中数据丢失的风险。

5、GS8000不仅采用了步进频率连续波雷达技术，它的多种扫描模式选择，也为探测工作提供了大的便利。线性扫描模式：采用传统直线形式的扫描，能够形成长范围的B-scan图像；

6、区域扫描模式：采用网格型的多条直线形式扫描，形成多组B-scan图像，并且由多组B-scan图像组成C-scan图像，可以进行深度切片观察和现场3D成像；

7、自由路径扫描模式：自由路径扫描兼具了线性扫描和区域扫描的优点，不再受限于测试路径，保证了对探测区域扫描的全覆盖。将大范围的B-scan图像直接拟合形成C-scan图像，可以进行深度切片观察。自由路径扫描实现了探测数据的实时反馈，反映的地下信息更加全面。

GS8000探底雷达工作流程

应用案例

项目背景

某开发区需详细了解区内市政道路的地下管线分布及空洞缺陷等情况，并将检测记录的相应文件以电子的方式长期保存分享。

解决方案

在开发区内，使用GS8000采用线性扫描模式，对某主干道的市政道路地下情况进行了探测，通过分析雷达图像，获得了地下缺陷和地下管道的准确位置。结合GPR Insights，对道路地下进行分层处理分析。

1、导出具有探测点坐标信息的文件，在ArcGIS Earth软件中查看探测路径和地理位置图

探测路径和地理位置图（路段一，ArcGIS Earth）

探测路径和地理位置图（路段二，ArcGIS Earth）

2、调整不同天线下雷达图像的时窗或深度窗口范围和大小，以及探测长度范围

低频、高频雷达图（深度3m部分), 路段一，GPR Subsurface

低频、高频雷达图（深度2.8m部分) ,路段二， GPR Subsurface

3、通过添加标签，对不同管线信号进行区别，并记录管线信号的探测位置及深度

管线信号标记位置图（高频部分），路段一，GPR Subsurface

管线信号特征图（低频部分）, 路段一，GPR Subsurface

管线信号标记位置图（高频部分），路段二，GPR Subsurface

管线信号特征图（低频部分）, 路段二，GPR Subsurface

黄色管线标记（Gas & Oil）代表金属管道：在市政工程中，金属管道常作为天燃气管或者供水管。因为金属管线其材质的介电常数很大，在雷达图像中金属管线的信号表现为“白-黑-白” 双曲线(雷达垂直于管线探测)特征

蓝色管线标记（Drinking Water）代表PVC管或混凝土管：在市政工程中，PVC管或混凝土管，作为污水管或道路排水管。PVC管或混凝土管因为其介电常数较小（3~8），在雷达图像中信号表现为“黑-白-黑”双曲线特征

红色管线标记（Electricity）代表电力或通信管线：在市政工程中，电力或通信管道的材质主要是PVC、PPR、HDP等材质，并且多组管道较细，在雷达图像中该类型管道信号的双曲线横向跨度下，细而”尖”，并且存在多次波信号

4、通过涂鸦功能，可以对雷达图像中地下异常区域进行圈定，并进行描述

地下缺陷特征图（涂鸦功能，低频，路段一， GPR Subsurface）

地下缺陷特征图（涂鸦功能，低频，路段一， GPR Subsurface）

5、使用GPR Insights，对路段分层进行数据处理

雷达图和道路分层图（路段一， GPR Insights）

雷达图和道路分层图（路段二， GPR Insights）

路段一可以划分四个路层：

层0cm-10cm、第二层10cm-30cm、第三层30cm-50cm、第四层50cm以下

路段二道路部分可以划分四个路层：

层0cm-10cm、第二层10cm-30cm、第三层30cm-50cm、第四层50cm以下

6、通过HTML数据，可以统计并查看雷达数据中所有标签、图像和文本信息

表格1：部分管线信息（路段一）

表格2：部分管线和地下缺陷信息（路段二）

项目成果

1、检测工作和雷达数据处理工作同步进行，现场即可完成主要检测工作，并对探测区域的地下管网、地下缺陷或钢筋结构等进行标记和查验，大幅提升检测效率和精度;

2、GPR Subsurface 软件提供了丰富的辅助功能和多种格式数据导出功能，既可以导出包含测量信息、标签信息和现场图片及文字记录的报告，也可以导出含地理位置信息的雷达数据，做进一步数据处理和分析;

3、所有检测结果全部上传至云平台，与交管部门实时共享并永久保存，为后续其他市政项目的开展提供了精准数据支持。

GS8000在市政管网检测域的主要优势体现

原创作者：深圳市鹏锦科技有限公司

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