
COBRA探地雷達 RadarteamSweden AB是全球探地雷達天線研發(fā)和制造的領導者,其COBRA系列探地雷達已經被廣泛的運用于各個領域中,包括管線探測、軍事與安全、考古探測、冰川考察和火山研究等。 COBRA探地雷達系列包括最新一代具有實時采樣技術的PLUG-IN GPR和雙通道超寬頻的WIRELESSGPR。 COBRAPLUG-IN探地雷達 COBRA plug-In探地雷達為Radarteam公司最新一代的產品,它將傳統(tǒng)的分離式低頻天線組合成了一體,大大的提升了施工的效率。COBRA plug-In基于不同的工作目的配有三種不同頻率的天線可選。 主要特點: 1、先進的實時采樣技術使信噪比提高45dB,勘探深度為同頻率的等效采樣天線的兩倍。 2、收發(fā)一體,空氣耦合,體積小,重量小。施工非常方便,非困難地形條件下完全可以一個人完成工作。 3、先進的半屏蔽技術,大大增加了低頻天線的適用范圍。 技術參數(shù): 動態(tài)范圍 192dB(32位) 時間窗口 0-1600ns 采樣間隔 3.125ns(320MHz) 掃描速率 156kHz 疊加次數(shù) 64000次/s(48dB提升) 天線型號 SE-40、SE-70、SE-150 SUBECHO系列天線技術指標: COBRA Plug-In SUBECHO系列天線 SE-40 SE-70 SE-150 頻帶范圍(MHz)[帶寬] 15-105 [90 MHz] 20-140 [120 MHz] 20-280 [260 MHz] 中心頻率(MHz)@ε_r=9 52 80 124 帶寬與中心頻率比(BW/CF) 173% 150% 210% 垂直分辨率@ε_r=9[λ/4] 48cm 31cm 21cm 水平分辨率@深度=λ 141cm 88cm 59cm 尺寸(長×寬×高) 200×15×21cm 139×15×21cm 92×22×22cm 重量(Kg) 4.7 3.7 3.5 應用實例: 1、實時采樣與等效采樣的對比 下圖為Cobra Plug-In搭載SE-150單基天線(收發(fā)一體)采用實時采樣技術與SIR3000搭載SE-150雙基天線(收發(fā)分離)采用等效采樣技術的實驗對比。 從試驗結果很明顯能看到Cobra Plug-In搭載這實時采樣的SE-150采集的數(shù)據(jù)噪聲小,反射界面非常清晰。而SIR3000搭載著等效采樣的SE-150分離式天線采集的試驗數(shù)據(jù),在淺部有很明顯的天線“振鈴”,而在深部的信號高頻噪聲較多,造成很多的“斑點”狀的信號。 很顯然實時采樣技術大大的提升了數(shù)據(jù)的信噪比,從而能夠提高在實際運用中的準確度。 2、半屏蔽效果試驗 眾所周知,地質雷達的低頻天線現(xiàn)階段是無法做到完全屏蔽的,這就使得低頻地質雷達在城市中的使用受到限制,想用低頻地質雷達在城市中探測深度較大的目標時就非常困難。而Cobra SE系列天線的半屏蔽技術提高了地質雷達在城市中的適用性。 上圖為Cobra plug-In 在湖北襄陽市隆中大道上的試驗結果,此次試驗的目的為測試SE-40天線的屏蔽效果。試驗的方法是對比在地面將地質雷達天線從公路旁的路燈橫梁中間垂直穿過和旁側2米左右穿過的數(shù)據(jù)(天線的長軸垂直于路燈橫梁)進行對比。上圖試驗結果中標記1、2為從路燈中間穿過時路燈的位置,3、4為從旁側穿過時路燈的位置。 從上圖試驗結果中很顯然的能夠看到,當天線從路燈下穿過時,路燈橫梁明顯帶來很大的影響,當天線從旁側穿過時這種影響就非常微弱,甚至于沒有。這表明Cobra SE系列天線的半頻閉有非常明顯的效果,而這種技術必然會讓低頻天線在城市中的運用變得更加得心應手! 3、國外某地下水研究實例 下圖為國外某地地下水研究探測實例,探測時使用了SE-40型天線。可以清晰得看到地下水位、隔水層和基巖的反射界面。 4、重慶涪陵山區(qū)中溶洞探測試驗 為了解決天然氣田在建設鉆井平臺時地下灰?guī)r溶洞的危害,需要探明溶洞的位置為平臺的地基的建設作參考。下圖為重慶某氣田鉆井平臺附近對一個已知溶洞的試驗探測結果。 右圖為探測目標溶洞的照片,此溶洞洞口窄,洞內較寬,范圍較大。經實際測量溶洞離溶洞上方的地面距離為8米左右。左圖為COBRA SE-40天線在溶洞上方探測的結果。可以看到雷達探測剖面中溶洞的反應非常明顯。 5、河北遵化某地探測試驗 下圖為使用COBRA SE-40天線在河北遵化某一戶人家的院子里探測地下菜窖的探測試結果。測區(qū)兩側都是房屋,電線也較多,但是可以看到數(shù)據(jù)中測線兩側的的房屋、電線等并未對數(shù)據(jù)產生明顯的影響 上圖的探測結果中,左圖測線近于南北走向,右圖近于東西走向。黑色尖頭位置即為兩條測線相交的點。測線相交的地方即為菜窖埋藏的位置。從上圖的結果中可以看到相交的地方出現(xiàn)明顯的異常,異常呈東西向窄,南北向寬的形態(tài)。異常形態(tài)與菜窖的賦存形態(tài)也較為一致。 COBRA WIFI 探地雷達 COBRA WiFi探地雷達為全屏蔽高頻天線,主要針對淺部0-10米范圍內的工作任務。 主要特點: 1、搭載Cobra 250/500 MHz智能組合天線,由250MHz與500MHz主頻的天線組成。避免了傳統(tǒng)的地質雷達需要更換天線或同時搭載2個天線帶來的不便。 2、100MHz-900MHz超寬的頻帶,一個Cobra WIFI能夠涵蓋傳統(tǒng)的探地雷達天線主頻為200MHz-600MHz的所有天線的頻帶。 3、地面/空氣雙耦合天線,體積小、重量輕、可無線連接亦可有線連接。采集完成后即可實時處理。 主要技術參數(shù): 動態(tài)范圍 174dB 時間窗口 0-2000ns可選 采樣率 100000樣點/s 掃描速率 每通道1-100掃/s@512樣點/掃 應用電壓 400V 頻帶范圍 100MHz-900MHz 應用實例 1、管線探測試驗 下圖為對已知地區(qū),使用Cobra WIFI高頻天線探測的試驗結果。 其中: 1:4根埋在淺部半徑4 mm的鋼筋,間隔20cm. 2:半徑60cm的混凝管 3:半徑80cm的混凝管 4:半徑60cm的塑料管 5:半徑25cm的塑料管 6:半徑18cm的塑料管(充水) 7:半徑7cm的鑄鐵管 8:半徑30cm的塑料管(充水) 9:半徑16cm塑料管 以上結果可以看到Cobra WIFI對9個不同的目標都有反應。但是由于材質不同、規(guī)模不同反應的程度有所不同。 在結果中我們可以看到混凝管的繞射信號的強度明顯沒有塑料管的強,這是因為混凝管與周圍介質的相對介電常數(shù)的差異沒有塑料管大造成的。這也成為了我們區(qū)分管道材料的方式之一,探測結果證明Cobra WIFI擁有能夠區(qū)分不同材質管線的能力。 同過塑料管的對比我們可以發(fā)現(xiàn),當管中充水時同一位置將會出現(xiàn)兩個時間不同的繞射信號(6a、6b和8a、8b)。這是由于管道中充水后,磁波在水中傳播速度較慢的原因,以至于電磁波在管道的頂面和底面反射時差變長造成。而這個時差我們可以用于估算管道的直徑。從結果中可以看到6a和6b兩個繞射信號的時差為11ns,8a和8b兩個繞射信號時差為18ns左右。根據(jù)電磁波在水中的傳播速度為0.033m/ns來計算則6號管的半徑為18.1cm,8號管的半徑為29.7cm。幾乎與實際情況一致! 以上結果說明Cobra WIFI在管線探測上定位管線的位置區(qū)、分管線的材質、計算管線的規(guī)模等具有非常好的效果! 2、國外某湖湖底結構探測 下面為使用Cobra WIFI探測某湖底結構的結果,時間窗口為0-500ns。探測深度8米左右。從結果中我們可以清晰的看到湖底的形態(tài)。 3、地下結構探測 下圖為對基巖埋深較淺的地區(qū)地下結構的探測,圖中可以很清楚看到淺部管線的位置,冰凍層、淤泥河砂礫層、以及基巖的界面。