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城市浅层瞬变电磁雷达研制及应用
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TN959.3
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该项目结合瞬变电磁仪与工程中常用的地质雷达二者的优点,克服了瞬变电磁仪定点测量效率低的问题,弥补了地质雷达探测深度浅的缺陷,有效降低了设备抗干扰、频带宽、关断时间、一次场过渡过程的影响,最终实现在城市强电磁干扰背景下地表至较大深度地质体的快捷、便利及无损探测。 (1)国际上率先提出瞬变电磁雷达的概念实现了1:15的探测能力、浅层0~20米的探测深度和20km/h的探测速度。 (2)采用上升沿触发、过零取样、全时域密集采样和多姿态D组合装置实现了瞬变场早期纯二次场信号的直接测量。通过延时调整,能记录更早期信号,观测到浅层的电性变化异常(地表),增强了二次场的信噪比。 (3)变磁通式天线拟地震信号接收提高了有用信号的识别能力TER瞬变电磁雷达采用震电组合软件数据处理、呈现波谱曲线图、变密度图、等值图及三维空间展示,相比传统的瞬变电磁仪更加便携、轻便且成果易解释。 (4)提高了瞬变电磁法纵横向的分辨率TER瞬变电磁雷达采用直径1m的发射线圈,使一次场能量集中在近地表,增强了涡流聚集,降低体积效应;同时,利用双极性方波的发射与采集叠加,既消除随机干扰又提高了工作效率,实现快速扫描式探测,横向分辨率达1cm;TER采用测量轮、GPS的发射方式和同步电缆、GPS同步技术,可适合多种场景的、各种现场的探测。 (5)提高了雷达模式瞬变电磁法采集信号的信噪比TER瞬变电磁雷达设计的发射接收一体机,可将发射与接收进行一体式与分离式的组合,以及不同回线装置组合,比常规地质雷达探测能力更强,由于采取抗干扰天线,消除瞬变电磁收发天线的互感,提高了信噪比,便于城市地下工程中解决不同现场各种地质问题。 该项目研究成果创新性强,总体上达到国际领先水平。 该研究成果不仅可整体提升中国瞬变电磁法的应用水平,具有显著的社会与经济效益。它适合于军事、交通、地质勘探、建设、水利、市政、考古等各种目标体及各种复杂环境的方案。 项目成果已在昌平南口试验场、北京朝阳公园、河北多条道路、“一带一路高峰论坛”场馆安全检查、《天津东兴路道路坍塌探查》、《北京平安里地铁开挖管线盘查》、《首钢厂区地下管线普查》、《雄安新区古战道勘察》、《北京顺义果粒橙排水沟探查》等项目中得到应用,并和已知资料对比、开挖跟踪,认为TER瞬变电磁雷达有较强的操作性,具有良好的应用价值。同时,通过产品化等手段已取得了良好的经济效益。
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