天线阵雷达探测管线的技术.pdf

2005 年地质雷达技术及其在工程检测中的应用学术研讨会 天线阵雷达探测管线的技术 1 1 1 2 2 王正成 ，钱荣毅 ，曾校丰 ，孔祥春 ，纪勇鹏 (1、中国地质大学地球物理与信息技术学院, 北京100083；2 、北京鑫衡运科贸有限责任公司 北京 100029) 摘 要：根据雷达探测管线的基本原理和天线阵雷达的结构组成，综合雷达截面图和水平切片图两种数据 模式说明如何分析得出管线的相关信息。作者结合使用瑞典RAMAC\GPR 天线阵雷达的经验，结合工程实 例说明天线阵雷达在管线探测方面的优越性能及其良好的效果。 关键词：天线阵雷达；雷达截面图；水平切片图；探测 Technology of Antennas-Array Radar for Detecting Pipelines 1 1 1 2 2 WANG Zheng-cheng , QIAN Rong-yi , ZENG Xiao-feng , KONG Xiang-chun ,JI Yong-peng (1、College of Geography and Information Technology China University of Geosciences, Beijing 100083; 2 、Beijing Xin Heng Yun Science Trade Co., Ltd., Beijing 100029) Abstract: According to the principal theory of ground penetrating radar detecting underground pipelines and the structure composition of antennas-array radar, making use of radar sections and tomography maps shows how to get the relative pipeline information. This paper explains the superiority and good effect of antenna-array radar detecting the pipelines combining project experience using RAMAC/GPR. Key Words: Antennas-array radar；Radar section ；Tomography map ；Detecting 1、前言 随着国民经济的持续发展，城市建设对地下管线等配套设施的要求也越来越高。由于很多大中型城市 的地下管线的铺设年代十分久远，再加上有些城市的地下管线资料残缺不全以及城市地形的变化，这对地 下空间资源的开发利用造成了很大的困难。地下管线错综复杂，还有最近几年开始普遍使用的 PVC 、PE 等非金属管，这无形中都增加了管线探测的难度，进而严重影响到城市建设的速度。因此，城市地下管网 普查成为城市发展的重中之重，而得心顺手的探测工具则是保证顺利完成工作必不可缺的条件之一。 在实际探测管线的过程中，对近距离平行，上下重叠和非金属管线的探测显得尤其困难。天线阵雷达 在单通道雷达的基础之上，采用扩展主机接口，同时连接多个天线，一次采集多道数据的工作方式，极大 的提高了管线探测的速度和精度，满足了人们对地下管线探测的更高要求。 2 、基本原理 6 9 雷达是研究超高频窄脉冲（10 －10 Hz ）电磁波在地下介质中传播规律的一门学科，它能使用户快速 获得相关探测区域的详细信息。雷达主要由主机、天线和界面单元组成，其中天线又包括发射端和接收端 两部分。雷达系统采集数据时，天线的发射端向地下发送以球面波形式传播的电磁波，同时，天线的接收 端接收具有不同电介质特性的介质的反射回波，经光纤传输到终端连接的计算机上，实时显示雷达图像。 电磁波在介质中传播时，其路