EASYRAD GPR
Портативний багатоцільовий скануючій георадар –
георадіолокатор підповерхневого зондування,
для завдань інженерної геології, гідрогеології, археології, екології,
саперних і пошуково-рятувальних робіт
Ексклюзивні функціональні характеристики:
простота у використанні приладу при скануванні й відображення інформації доступне для
розуміння користувачеві, що пройшов саму мінімальну самостійну теоретичну підготовку;
«живе відео» - індикація результатів зондування в реальному часі на екрані монітора;
можливість оперативно рознести антени передавача й приймача на значну відстань для
детального обстеження глибинних і «затінених» об'єктів;
можливість подальшої обробки збережених результатів зондування в різних графічних
пакетах і форматах 2D, 3D, video.
можливість зондування з борту літальних апаратів (версія -Pro), на льоді й воді;
можливість аналізу електричних характеристик, вологості й швидкості поширення
радіохвиль у шарах ґрунту з точністю до 10%, що суттєво підвищує точність визначення
глибини залягання границь неоднорідностей ґрунту;
визначення фізичних характеристик неоднорідностей підповерхневої структури ґрунту й
розподілу вологості по глибині з точністю до 15%;
можливість виділення сигналів, відбитих від слабоконтрастних шарів (рівень ґрунтових
вод, шар з рідкими нафтопродуктами й ін.) на глибинах до 15 (30-50, версія -Pro) метрів;
використання комплексної радіофізичної й гідрогеологічної інформації у вигляді моделей
фізичних процесів при інтерпретації результатів зондування.
Розв'язувані інженерно-геологічні завдання.
Неруйнуюча діагностика стану ґрунту під поверхнею міських територій, промплощадок і
окремих унікальних споруджень (оцінка вологості шарів, виявлення й картографування зон
поширення верховодок, оцінка підтоплення, виявлення порожнеч і розщілень ґрунту).
Оцінка стану підповерхневої структури ґрунту гребель, дамб, берегових зміцнень,
набережних (оцінка ступеня зволоження шарів ґрунту, ступені розщілення).
Контроль стану дорожніх покриттів, ґрунту й насипів під залізничним полотном;
Оцінка й діагностика підповерхневої структури й стану ґрунту зсувів, картографування їх
зони поширення й оцінка стійкості.
Картографування зон поширення рідких нафтопродуктів (лінз) у результаті
несанкціонованих витоків і аварій під поверхнею промислових і техногенних районів.
Картографування підземних комунікаційних споруджень (прокладки кабелів,
трубопроводів, тунелів);
Визначення стану фундаментів і будівельних конструкцій діючих споруджень;
Виявлення неоднорідностей підповерхневої структури ґрунту, пов'язані з археологічними
артефактами;
Обстеження місцевості під час саперних і пошуково-рятувальних робіт.
Принципи роботи георадара.
Прилад ставиться до класу імпульсних георадіолокаторів підповерхневого зондування (ГРЛПЗ)
категорії ультраширокосмугових пристроїв (UWB) і є одним з інструментів для зондування
структури ґрунту на глибину декількох десятків метрів з метою виявлення й визначення
просторових границь залягання різного роду підповерхневих неоднорідностей (предметів, що
мають відмінні від навколишнього середовища електричні характеристики: діелектричну
проникність і провідність, наприклад, зони підвищеної вологості, розщілення ґрунту –
порожнечі, вкраплення менш/більш щільної речовини й ін.).
Принцип дії ГРЛПЗ заснований на зондуванні фізичного середовища електромагнітними
імпульсами амплітудою 1 (5-10, версія -Pro) КВольт тривалістю порядку 2-8 наносекунд і
реєстрації амплітуди й тимчасової затримки відбитих сигналів від границь роздягнула
середовищ із різною діелектричною проникністю. ГРЛПЗ здатний зондувати ґрунт на глибину
до 15 (30-50, версія -Pro) метрів.
Зондувальний сигнал, випромінюваний антеною ГРЛПЗ, поширюється під поверхню землі,
загасаючи в міру поширення, і, зустрічаючи неоднорідність, частково відбивається в різних
напрямках, у тому числі й у напрямку прийомної антени. Рівень прийнятих сигналів залежить
від коефіцієнта відбиття сигналу від підповерхневої неоднорідності. Коефіцієнт відбиття
залежить від того, наскільки електричні параметри неоднорідностей відрізняються від
параметрів навколишнього середовища. Чим більше ця відмінність, тим більше відбитий сигнал.
Частина сигналу проходить далі й відбивається від наступної неоднорідності і т.д., до повного
загасання сигналу.
Нижче в таблиці 1.1 представлені електричні характеристики, швидкість поширення радіохвиль
і коефіцієнт загасання середовищ, що найбільше часто зустрічаються на практиці.
Відстань до неоднорідності визначається за часом затримки прийнятого сигналу щодо
випромінюваного.
Фізичні властивості природних середовищ Таблиця 1.1.
Середовище
Відносна
діелектрична
проникність,
Питома
провідність,
[ms/m]
Швидкість
поширення
радіохвиль, [m/ns]
Загасання,
[db/m]
Повітря
1
0
0.3
0
Дистілл. вода
80
0,01
0.033
0.002
Звичайна вода
80
0,5
0.033
0.1
Морська вода
80
3000
0.01
1000
Сухий пісок
3-5
0,01
0.15
0.01
Вологий пісок
20-30
0,1-1
0.06
0.03-0.3
Вапняк
4-8
0,5-2
0.12
0.4-1
Сланцювата
глина
5-15
1-50
0.09
1-50
Мул
5-30
1-100
0.07
1-100
Глина
5-40
2-200
0.06
1-80
Граніт
4-6
0,01-1
0.13
0.01-1
Лід
3-4
0,01
0.16
0.01
ГРЛПЗ може комплектуватися різного типу антенами для розв'язку різних завдань.
Найпростішими в малобюджетному варіанті комплектації є дипольні антени.
У якості випромінюючої системи для професіоналів розроблена спеціалізована антена (опція,
версія -Pro), що володіє меншим випромінюванням у верхній півпростір і зниженими
пелюстками діаграми спрямованості уздовж земної поверхні. В основу антени покладена
магнітна щілинна антена на основі відкритої резонаторної структури. Діаграма спрямованості
антени ГРЛПЗ має ширину, що не перевищує 25 градусів.
Використання зазначеного типу зондувального сигналу дало можливість порівняно легко
застосовувати методи, що приводять до виграшу в співвідношенні сигнал/перешкода й, в
остаточному підсумку, досягати значно більшої глибини зондування.
Основні технічні характеристики ГРЛПЗ наведено в Таблиці 1.2.
Основні параметри георадару EASYRAD GPR. Таблиця 1.2.
Найменування параметра (стандартна комплектація з акумуляторами)
Значення
Потужність, споживана приладом, Вт
3,6
Максимальна напруга зондувального імпульсу, В
1000
Частота проходження зондувального імпульсу, кГц
70
Тривалість зондувального імпульсу, нс
2-8
Максимальна глибина зондування, м
24
Розв'язна здатність у вертикальному напрямку, см
<25
Розв'язна здатність у горизонтальному напрямку, см
<15
Точність аналізу електричних постійних і швидкості поширення радіохвиль
у ґрунті, %
15-20
Точність аналізу вологості шарів ґрунту, %
20-30
Інтерфейс персонального комп'ютера
USB
Швидкість передачі даних, біт/з
115200
Час безперервної роботи від акумуляторів, година
не менш 8
Діапазон робочих температур приладу, гради. Цельсія
-10…+50
Габаритні розміри ГРЛПЗ у робочому стані (макс.):
довжина, мм
ширина, мм
висота, мм
1050(5
520(5
750(10
Маса без батареї живлення, не більш, кг
1.5
Метод георадіолокаційного зондування дає можливість:
аналізу електричних постійних, вологості й швидкості поширення радіохвиль у шарах
ґрунту;
адаптації параметрів зондувального (ширини спектра й положення на осі частот) сигналу
до типу ґрунту й глибині моніторингу;
використовувати комплексну радіофізичну й гідрогеологічну інформацію при
інтерпретації результатів моніторингу;
Перевагами георадіолокаційного зондування, у порівнянні зі стандартними методами
геоелектророзвідки (метод электрокаратажа, частотного й просторового профілювання й ін.), є:
більш висока розв'язна здатність по всіх трьом координатам - глибині й у горизонтальній
площині;
значне ослаблення сигналів перешкод, що виникають внаслідок впливів відбиттів від
різних об'єктів, розташованих на поверхні землі й під її поверхнею (інженерні комунікаційні
спорудження, будинки, електропроводи та ін.).
Зовнішній вигляд ГРЛПЗ наведений на мал. 1.2, мал.1.3:
Мал. 1.2.
Мал. 1.3.
Методика проведення зондування ГРЛПЗ.
Методика проведення зондування полягає в наступному.
Оператор здійснює пересування приладу уздовж поверхні землі по обраному профілю, виходячи
з необхідної розв'язної здатності в горизонтальному напрямку.
У кожній дискретній крапці випромінюється зондувальний сигнал, і ухвалюються відбиті
неоднорідностями підповерхневої структури сигнали, які обробляються й запам'ятовуються в
пам'яті комп'ютера.
评论0