Análisis de la resolución de un equipo de radar de subsuelo y valoración de su utilización para determinar diámetros de tubos enterrados
Tutor / Supervisor
Student
Alfimof Morettini, Iván
Pérez García, Iván
Document type
Bachelor thesis
Date
2021
rights
Open Access
Publisher
Universitat Politècnica de Catalunya
UPCommons
Abstract
Aquest treball fi d'estudis té dos objectius principals. El primer es valorar la possibilitat de determinar el diàmetre de tubs soterrats mitjançant el assaig experimental amb un equip de prospecció no invasiu GPR (Ground Penetrating Radar). Aquesta part de l'estudi es basa en un processat d'imatge de migració per Kirchhoff mitjançant el programa ReflexW. Així mateix, té com objectiu específic el poder identificar i diferenciar els materials del tubs de ferro, plàstic i coure.
El segon objectiu es determinar la resolució de l'antena utilitzada de 1,6 GHz de forma experimental, i comparar-la amb un càlcul teòric, intentant generalitzar els resultats per antenes similars, però amb diferents freqüències centrals. Aquests resultats permetran finalment analitzar les interferències generades entre dos tubs en paral·lel, facilitant la interpretació de registres mes complexos en el que es produeix el mateix efecte.
S'ha plantejat també, com objectiu secundari, valorar la possibilitat d'identificar i diferenciar els materials de tubs del mateix diàmetre (ferro, plàstic i coure) únicament a partir de les dades obtingudes amb el GPR.
Els resultats obtinguts indiquen que no es poden determinar el diàmetres dels tubs soterrats a partir de les imatges sense processat ni utilitzant el mètode de migració per Kirchhoff, ja que s'obtenen valors diferents al valor de les mostres. No obstant, amb aquests assajos s'han pogut diferenciar clarament el tipus de material dels tubs.
Finalment, la resolució de l'antena es pot determinar experimentalment amb valors molt propers als teòrics i s'aprecia l'onda constructiva sempre y quan es respecti la distància mínima de separació entre els tubs assajats.
Este trabajo final de grado tiene dos objetivos principales. El primero es valorar la posibilidad de determinar el diámetro de tubos enterrados mediante el ensayo experimental con un equipo de prospección no invasivo GPR (Ground Penetrating Radar). Esta parte del estudio se basa en un procesado de imagen utilizando una migración por Kirchhoff mediante el programa ReflexW.
El segundo objetivo es determinar la resolución de la antena empleada de 1,6 GHz de forma experimental, comparándola con un cálculo teórico, intentando generalizar los resultados para antenas similares, pero con diferentes frecuencias centrales. Estos resultados permitirán finalmente analizar las interferencias generadas entre dos tubos paralelos, facilitando la interpretación de registros más complejos en los que se produce este mismo efecto.
Se ha planteado también, como objetivo secundario, valorar la posibilidad de identificar y diferenciar los materiales de tubos del mismo diámetro (hierro, plástico y cobre) únicamente a partir de los datos obtenidos con el GPR.
Los resultados obtenidos indican que no se pueden determinar los diámetros de los tubos enterrados a partir de las imágenes sin procesar ni utilizando el método de migración por Kirchhoff, ya que reflejan valores que difieren del valor de las muestras. No obstante, con estos ensayos se han podido diferenciar claramente el tipo de material de los tubos.
Finalmente, la resolución de la antena se puede determinar experimentalmente con valores muy cercanos a los teóricos y se aprecia la onda constructiva respetando la distancia mínima de separación de los tubos ensayados.
This final degree project has two main objectives. The first objective is to assess the possibility of determining the diameter of buried tubes by experimental testing with a GPR (Ground Penetrating Radar) non-invasive prospecting equipment. The study is based on an image processing using a Kirchhoff migration by means of the ReflexW program.
The second objective is to determine the resolution of the 1.6 GHz antenna experimentally used, comparing it with a theoretical calculation, trying to generalise the results for similar antennas, but with different centre frequencies. These results will allow to analyse the interference generated between two parallel tubes, facilitating the interpretation of more complex recordings in which this same effect occurs.
It has also been proposed, as a secondary objective, to assess the possibility of identifying and differentiating the materials of tubes of the same diameter (iron, plastic and copper) only from the data obtained with the GPR.
The results obtained indicate that the diameters of the buried tubes cannot be determined from the not processed images or using the Kirchhoff migration method, since they reflect values that differ from the value of the samples. However, with these tests it was possible to clearly differentiate the type of tube material.
Finally, the resolution of the antenna can be determined experimentally with values really close to the theoretical ones and the constructive wave is appreciated respecting the minimum separation distance of the tested tubes.
