GR系列質(zhì)雷達/探雷達
1．質(zhì)雷達方法介紹
1.1 質(zhì)雷達探測原理
質(zhì)雷達向下發(fā)射脈沖形式的高頻寬帶磁波，磁波在下介質(zhì)播過程中遇到存在典型差異的下目標體（空洞、分界面時），磁波便發(fā)生反射，返回到面時由接收天線所接收；對接收到的磁波進行信號處理和分析，根據(jù)信號波形、強度、雙程走時等參數(shù)來推斷下目標體的空間位置、結(jié)構(gòu)、性及集合形態(tài)，從而達到對下隱蔽目標物探測的目的。
1.2 質(zhì)雷達的組成
質(zhì)雷達由主機和天線組成
（1）主機主要完成雷達探測采集過程中的控制、數(shù)據(jù)顯示和存儲等功能；
（2）天線質(zhì)雷達通過天線發(fā)射和接收磁波完成探測目的，天線氛圍一體化天線（發(fā)射和接收機都封閉在同一天線外殼內(nèi)），或分體式天線（發(fā)射和接收機分別封裝在兩個天線外殼中）。
天線的頻率越低，探測的深度越大，但是相對的探測精度越低；
頻率越高，探測深度越小，但是相對的探測精度越高。
200MHz天線一般 可探測0-10米左右范圍，而800-1200MHz天線可用來探測幾十公分后的路面，達到對厘米級層位分層的目的。
1.3 質(zhì)雷達探測特點
質(zhì)雷達作為一種新興的球物理方法，與其他球物理方法相比（淺層震勘探、阻率法、激發(fā)計劃法），具有以下特點
（1）、分辨率高目前球物理方法中分辨率高的探測方法，中心頻率10~1500MHz，分辨率可達厘米級。
（2）、無損性無損探測方法，不破壞被測物。
（3）、效率高儀器體積小、重量輕?？牲c測、連續(xù)測量，并且處理解釋簡單。
（4）、結(jié)果直觀可實時成像，野外可定性解釋。
1.4 GR質(zhì)雷達特點
中國礦業(yè)大學(xué)（北京）自主研發(fā)的GR系列質(zhì)雷達，以煤炭資源與安全開采國家重點實驗技術(shù)團隊為支持，歷經(jīng)十余年開發(fā)，已研發(fā)出GR系列便攜質(zhì)雷達產(chǎn)品（目前型號為GR-IV），適用于井下、爆炸氣體環(huán)境中使用的ZTR系列防爆質(zhì)雷達，以及適用于快速公路、鐵路檢測的多通道質(zhì)雷達系統(tǒng)，并且將于2013年推出全新產(chǎn)品系統(tǒng)——城市道路探測檢測雷達，用以探測城市道路路面施工質(zhì)量及道路下方病害情況。該系統(tǒng)在國內(nèi)*搭載可變通道數(shù)量的天線系統(tǒng)，從而一次性完成不同探測深度目標的探測、檢測任務(wù)。極大提高了探測效率和探測精度，并且該系統(tǒng)與圖接口連接，可以直接在圖上圈定探測、檢測區(qū)的病害范圍。
2. GR質(zhì)雷達道路層位探測
使用GR系列質(zhì)雷達配套高頻天線，可有效對路面層位信息進行分析，從而達到檢測施工質(zhì)量的目的。如下圖為使用GRIII質(zhì)雷達和900MHz天線進行的路面層位檢測，在檢測過程中明顯區(qū)分出了該路面的面層、底層位置，及對應(yīng)的深度信息，從而可以判斷路面施工質(zhì)量。
圖2.1 GR系列質(zhì)雷達層位信息探測圖
3. GR質(zhì)雷達管線探測
質(zhì)雷達可應(yīng)用于下管線埋深調(diào)查，及管線滲漏范圍區(qū)域調(diào)查中，具有良好的探測效果。
中國礦業(yè)大學(xué)（北京）參與國家“十二五”國家科技支撐計劃課題——《基于風(fēng)險的油氣管道事故預(yù)防關(guān)鍵技術(shù)研究》中，承擔了“可識別管道規(guī)格和材質(zhì)類別的埋管道雷達探測裝置研制”子課題。依據(jù)該子課題內(nèi)容，研發(fā)、改進以GR系列雷達為基礎(chǔ)的雷達系統(tǒng)，達到了下不同埋深、不同材質(zhì)、不同管徑管道的探測目的。
針對PVC管的探測，開展了實驗和實際工程探測工作。
3.1 實驗探測
將不同管徑、不同深度的管線方向平行埋藏于下，在垂直于管線方向布設(shè)質(zhì)雷達測線，使用400MHz和600MHz天線開展探測，如圖所示
通過使用400MHz、600MHz天線進行探測，對PVC管（不充水）都有較好的探測效果，充水后，由于會增強其反射能量，探測效果更佳。
對不同管徑及不同探測深度的不充水PVC管進行聯(lián)合探測
對于φ110 h=500 φ90 h=500PVC管線， 600MHz以及400MHz均有異常反應(yīng)。
隨后開展了多PVC管埋藏探測工程。通常在面通過多條水平測線橫切管線，達到具體探測目的。
初步分析，不充水PVC管線在直徑90mm時、埋深1000mm以內(nèi)時，可被有效探測出；
在直徑75mm，埋深600mm以內(nèi)時，可被有效探測出。
4. GR質(zhì)雷達其他方向應(yīng)用
除了以上應(yīng)用外，使用GR系列、ZTR系列及多通道質(zhì)雷達，還在以下工程應(yīng)用及科學(xué)研究中取得了一定的成果。
4.1 2009年國慶閱兵保障路線質(zhì)雷達檢測
2009年建國60周年國慶閱兵，為保障重型設(shè)備的安全通行，對保障路線的病害情況進行探測，完成了總里程29.88公里的檢測、探測工作。為我國60周年閱兵的順利進行，保駕護航。
通過本次檢測的雷達圖像分析，對不同類型缺陷異常進行較為直觀的綜合解譯。
4.2 煤厚探測調(diào)查
使用ZTR系列防爆質(zhì)雷達，在井下對煤層頂板進行探測，達到預(yù)測頂板煤厚的目的。
4.3 鐵路多通道雷達路基探測
4.4 北京和平里煤氣爆炸案后現(xiàn)場探測
4.5 下水調(diào)查
4.6 青藏下凍土調(diào)查
