隨著城市化進(jìn)程的加速和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市中各類管網(wǎng)管線如雨后春筍般涌現(xiàn)。快速準(zhǔn)確地探測(cè)出地下供水管道、排水管道、燃?xì)夤艿馈崃艿酪约半娏Α㈦娦烹娎|的位置、走向、深度對(duì)于城市規(guī)劃、工程施工以及日常維護(hù)至關(guān)重要。
探地雷達(dá)技術(shù)作為一種無損探測(cè)方式，能在不破壞地面的情況下，高效探測(cè)出地下公共設(shè)施。今天我們將通過一些具體的案例為您展示探地雷達(dá)的工作流程。
項(xiàng)目背景
山東某區(qū)域需要進(jìn)行老舊小區(qū)改造，在工程開始前需了解地下的管網(wǎng)管線結(jié)構(gòu)，避免開挖到公共設(shè)施引發(fā)不必要的麻煩。巡鷹智檢受承辦此項(xiàng)目的市政檢測(cè)機(jī)構(gòu)邀請(qǐng)，對(duì)其中的2個(gè)項(xiàng)目(某小區(qū)與某馬路)進(jìn)行探測(cè)技術(shù)指導(dǎo)。
解決方案
巡鷹智檢采用探地雷達(dá)GS8000特有的自由路徑掃描模式對(duì)指定區(qū)域進(jìn)行掃描，自由路徑可結(jié)合RTK實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)別的高精度地理定位，無需雷達(dá)后處理軟件可直接生成時(shí)間切片視圖，以及三維結(jié)果視圖，并且映射在實(shí)際地圖位置上。
GS8000有兩組天線，其中高頻用于檢測(cè)近表面的管道管線，低頻則用于檢測(cè)較深的管道管線。
項(xiàng)目1：小區(qū)入口處淺層管道探測(cè)
受施工條件的限制，無法對(duì)小區(qū)道路進(jìn)行切向掃描，只能沿入口方向來回進(jìn)行自由路徑掃描以檢測(cè)管道。圖1為自由路徑下的時(shí)間切片視圖，通過管線繪制圖，可以清楚觀察到掃描區(qū)域內(nèi)的小區(qū)管線走向。
圖1. 時(shí)間切片視圖和管線繪制結(jié)果
傳統(tǒng)單頻天線脈沖，出于對(duì)檢測(cè)范圍的考慮，無法清晰探測(cè)淺層表面。因此，很多電纜線、通信管線和小尺寸的PE排水或進(jìn)水管道經(jīng)常檢測(cè)不出來。但是從GS8000的掃描結(jié)果中能得到位于深度20厘米左右的通訊管線的清晰數(shù)據(jù)結(jié)果(圖2)，體現(xiàn)了GS8000高頻天線對(duì)于淺層檢測(cè)的超高分辨率。圖2中，紅色標(biāo)記為淺層通訊管線;黃色和綠色標(biāo)記為小管徑PE管線，深度分布在約0.5米至1米處。
圖2. 雷達(dá)波視圖結(jié)果
圖3中，在小區(qū)入口處，由于施工路段有一側(cè)已經(jīng)被施工破土，剛好用于GS8000探測(cè)結(jié)果的驗(yàn)證。從圖中，可清晰看到兩條管線的延伸交匯處，與雷達(dá)圖中標(biāo)記的深度與走向吻合。
圖3. 入口處管線繪制和現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證
項(xiàng)目2：道路深層市政管道探測(cè)
該探測(cè)馬路段位于一條河道測(cè)，雷達(dá)檢測(cè)沿著切向馬路進(jìn)行來回掃描。圖4為自由路徑掃描結(jié)果。自由路徑中左側(cè)雷達(dá)波視圖中直接顯示了其中三次掃描的結(jié)果，右側(cè)時(shí)間切片視圖則顯示了掃描覆蓋范圍。根據(jù)探測(cè)結(jié)果判斷，這里存在五條管線(在圖5用紅點(diǎn)進(jìn)行了標(biāo)記)。
圖4. 在地圖上映射的自由路徑掃描結(jié)果
圖5. 雷達(dá)波視圖的檢測(cè)結(jié)果
我們也可以直接通過時(shí)間切片來找到管道。使用自由路徑視圖中的時(shí)間切片功能，可以清楚觀察到圖6中各個(gè)管道俯視成像圖——分別位于0.6米、0.85米、1.3米、1.5米、2.1米深的五條管線信息。
GS8000的自由路徑視圖可直接在時(shí)間切片上進(jìn)行管道繪制。圖7為五條管道的繪制結(jié)果，繪制結(jié)果還能直接導(dǎo)出為包含坐標(biāo)信息的DXF文件，并直接分享給制圖單位，用常規(guī)的CAD等相關(guān)軟件查看。
圖7. DXF導(dǎo)出文件可在CAD軟件中查看
最后，采用巡鷹智檢的云端雷達(dá)后處理軟件GPR Insights，可將數(shù)據(jù)結(jié)果一鍵生成三維結(jié)果，制作結(jié)合實(shí)際地理位置信息的地下管道三維模型(見下方視頻)。從這個(gè)三維模型中可以觀察到0.85米深的管線是一條有傾角走向的管線。
GPR Insights的三維模型
與市場(chǎng)同類產(chǎn)品的比較
和市面上傳統(tǒng)的探地雷達(dá)不同，GS8000無論從雷達(dá)波類型還是軟件都進(jìn)行了革新。GS8000采用的雷達(dá)波技術(shù)是步進(jìn)頻率連續(xù)波技術(shù)，從傳統(tǒng)的時(shí)域調(diào)制雷達(dá)技術(shù)提升到了頻域調(diào)制技術(shù)。不僅擁有更高的帶寬，雷達(dá)檢測(cè)的能量密度也更高。因此其探深增大的同時(shí)，分辨率也有所提升，信號(hào)信噪比較傳統(tǒng)雷達(dá)也更高。
在軟件層面，GS8000的采集軟件不僅限于采集功能，還具有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)信號(hào)遷移、時(shí)間切片、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示、管道繪制等功能。這些功能使得數(shù)據(jù)解讀不只停留在雷達(dá)數(shù)據(jù)本身，而是提供了一個(gè)直觀的、線性的三維視角，讓您更全面地了解項(xiàng)目的整體情況，這也更符合現(xiàn)場(chǎng)管道檢測(cè)和道路病害檢出的數(shù)據(jù)解讀需求。其檢測(cè)數(shù)據(jù)還能導(dǎo)出DXF、KMZ、SEGY、URL和HTML等多種形式，滿足不同客戶的需要。
關(guān)于巡鷹智檢
巡鷹智檢(Screening Eagle Technologies )，由瑞士無損檢測(cè)儀器品牌Proceq和新加坡星空機(jī)器人技術(shù)公司Dreamlab合并而成，為建筑和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行業(yè)的智能檢測(cè)提供技術(shù)平臺(tái)。
“科技護(hù)衛(wèi)已筑”(Protect the built world)-巡鷹智檢的使命是運(yùn)用直觀的軟件、智能設(shè)備、相機(jī)、傳感器和云端互連的科技平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)字化現(xiàn)場(chǎng)工作，良性的資產(chǎn)回報(bào)及持續(xù)提升的資產(chǎn)價(jià)值，從而助力良性的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、可持續(xù)的未來、保護(hù)建筑世界的安全、可靠和長久運(yùn)營。
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