隨著城市化進程的加速和經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市中各類管網(wǎng)管線如雨后春筍般涌現(xiàn)。快速準確地探測出地下供水管道、排水管道、燃氣管道、熱力管道以及電力、電信電纜的位置、走向、深度對于城市規(guī)劃、工程施工以及日常維護至關(guān)重要。
探地雷達技術(shù)作為一種無損探測方式，能在不破壞地面的情況下，高效探測出地下公共設(shè)施。今天我們將通過一些具體的案例為您展示探地雷達的工作流程。
項目背景
山東某區(qū)域需要進行老舊小區(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目的市政檢測機構(gòu)邀請，對其中的2個項目(某小區(qū)與某馬路)進行探測技術(shù)指導。
解決方案
巡鷹智檢采用探地雷達GS8000特有的自由路徑掃描模式對指定區(qū)域進行掃描，自由路徑可結(jié)合RTK實現(xiàn)厘米級別的高精度地理定位，無需雷達后處理軟件可直接生成時間切片視圖，以及三維結(jié)果視圖，并且映射在實際地圖位置上。
GS8000有兩組天線，其中高頻用于檢測近表面的管道管線，低頻則用于檢測較深的管道管線。
項目1：小區(qū)入口處淺層管道探測
受施工條件的限制，無法對小區(qū)道路進行切向掃描，只能沿入口方向來回進行自由路徑掃描以檢測管道。圖1為自由路徑下的時間切片視圖，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，出于對檢測范圍的考慮，無法清晰探測淺層表面。因此，很多電纜線、通信管線和小尺寸的PE排水或進水管道經(jīng)常檢測不出來。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高頻天線對于淺層檢測的超高分辨率。圖2中，紅色標記為淺層通訊管線;黃色和綠色標記為小管徑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探測結(jié)果的驗證。從圖中，可清晰看到兩條管線的延伸交匯處，與雷達圖中標記的深度與走向吻合。
圖3. 入口處管線繪制和現(xiàn)場驗證
項目2：道路深層市政管道探測
該探測馬路段位于一條河道測，雷達檢測沿著切向馬路進行來回掃描。圖4為自由路徑掃描結(jié)果。自由路徑中左側(cè)雷達波視圖中直接顯示了其中三次掃描的結(jié)果，右側(cè)時間切片視圖則顯示了掃描覆蓋范圍。根據(jù)探測結(jié)果判斷，這里存在五條管線(在圖5用紅點進行了標記)。
圖4. 在地圖上映射的自由路徑掃描結(jié)果
圖5. 雷達波視圖的檢測結(jié)果
我們也可以直接通過時間切片來找到管道。使用自由路徑視圖中的時間切片功能，可以清楚觀察到圖6中各個管道俯視成像圖——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間切片上進行管道繪制。圖7為五條管道的繪制結(jié)果，繪制結(jié)果還能直接導出為包含坐標信息的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導出文件可在CAD軟件中查看
最后，采用巡鷹智檢的云端雷達后處理軟件GPR Insights，可將數(shù)據(jù)結(jié)果一鍵生成三維結(jié)果，制作結(jié)合實際地理位置信息的地下管道三維模型(見下方視頻)。從這個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
與市場同類產(chǎn)品的比較
和市面上傳統(tǒng)的探地雷達不同，GS8000無論從雷達波類型還是軟件都進行了革新。GS8000采用的雷達波技術(shù)是步進頻率連續(xù)波技術(shù)，從傳統(tǒng)的時域調(diào)制雷達技術(shù)提升到了頻域調(diào)制技術(shù)。不僅擁有更高的帶寬，雷達檢測的能量密度也更高。因此其探深增大的同時，分辨率也有所提升，信號信噪比較傳統(tǒng)雷達也更高。
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)信號遷移、時間切片、增強現(xiàn)實顯示、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數(shù)據(jù)本身，而是提供了一個直觀的、線性的三維視角，讓您更全面地了解項目的整體情況，這也更符合現(xiàn)場管道檢測和道路病害檢出的數(shù)據(jù)解讀需求。其檢測數(shù)據(jù)還能導出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 )，由瑞士無損檢測儀器品牌Proceq和新加坡星空機器人技術(shù)公司Dreamlab合并而成，為建筑和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行業(yè)的智能檢測提供技術(shù)平臺。
“科技護衛(wèi)已筑”(Protect the built world)-巡鷹智檢的使命是運用直觀的軟件、智能設(shè)備、相機、傳感器和云端互連的科技平臺，實現(xiàn)高效的數(shù)字化現(xiàn)場工作，良性的資產(chǎn)回報及持續(xù)提升的資產(chǎn)價值，從而助力良性的經(jīng)濟發(fā)展、可持續(xù)的未來、保護建筑世界的安全、可靠和長久運營。
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