一、SIR-3000便攜式地質雷達簡介

       地質雷達利用超高頻電磁波探測地下介質分布，它的基本原理是：發(fā)射機通過發(fā)射天線發(fā)射脈沖電磁波訊號。當這一訊號在巖層中遇到探測目標時，會產生一個反射訊號。直達訊號和反射訊號通過接收天線輸入到接收機，放大后由示波器顯示出來。根據示波器有無反射汛號，可以判斷有無被測目標；根據反訊號到達滯后時間及目標物體平均反射波速,可以大致計算出探測目標的距離。

       由于地質雷達的探測是利用超高頻電磁波，使得其探測能力優(yōu)于例如管線探測儀等使用普通電磁波的探測類儀器，所以地質雷達通常廣泛用于考古、基礎深度確定、冰川、地下水污染、礦產勘探、潛水面、溶洞、地下管纜探測、分層、地下埋設物探察、公路地基和鋪層、鋼筋結構、水泥結構、無損探傷等檢測。

       美國GSSI是目前世界上的生產地質雷達的廠家，它的產品遍布，目前超過4000套，占銷量70%以上，在中國300余套，中國*的65%以上。

創(chuàng)始于1969年的美國地球物理探測公司（GSSI公司），是世界上*家專業(yè)研制地質雷達的公司，其前身為美國宇航局。隨著60年代末期美國宇航局專門為阿波羅計劃所研制的儀器，成功地探測到月球表面塵埃之后，世界上*臺進入民用的商用地質雷達得以在美國推出，它就是美國GSSI公司生產的SIR系列地質雷達的前身。它用電磁波為地質勘察服務，為勘察方法起到了革命性的推動作用。1990年GSSI公司兼并給OYO公司，使得其具有了雄厚的資金和進一步研究開發(fā)的前景。

在地質雷達行業(yè)中，GSSI乃是*的，她有一系列：

    •73年收-發(fā)一體化屏蔽天線，使地質雷達從點測進化到連續(xù)測量；

    •92年4通道數字化SIR-10A型快速掃描高精度雷達；

    •94年底，在SIR-10A基礎上，首先開發(fā)出高速公路測量雷達SIR-10H和空氣耦合型 天線，并在我國首先成功使用和推廣；

     •96年下半年首先研制出重量只有6公斤的便攜式地質雷達SIR-2型。

GSSI公司一系列的不僅和代表了地質雷達在科技方面的先進性，而且始終成為其它公司模仿的*。進入21世紀，GSSI再創(chuàng)輝煌，繼續(xù)推出：

     •世界上*套地質雷達三維數據處理軟件；

     •世界上*套掃描速度較快（800線/秒），功能強大的雙通道SIR-20型透地雷達；

     •世界上重量僅4.1公斤（包括電池）的便攜式SIR-3000型透地雷達；

     •陣列天線，和用GPS定位的三維管線探測儀Pathfinder；

     •*的十四通道雷達，可同時作14根測線，覆蓋寬度達1.8米；

二、SIR-3000便攜式地質雷達應用領域

       隨著我國經濟的快速發(fā)展，國家對物探領域的巨大投入，地質雷達憑借其廣泛的應用領域及簡單易學的操作，越來越收到廣大用戶的青睞，成為地質災害，工程物探等領域用戶的好幫手。其主要應用有以下幾方面：地質環(huán)境調查；地質災害預報，如滑坡、凍土；地形探測；公路、鐵路路面、路基的快速檢測；隧道超前預報及襯砌檢測；市政管線探測；堤壩、橋梁、混凝土的缺陷檢測；考古探測；探測等。

                                      圖1：地質雷達在世界各地的主要應用領域

三、主要性能與特點：

　★ 儀器硬件性能優(yōu)勢：

　1.SIR-20專業(yè)型地質雷達

　  √全金屬外殼加固型筆記本計算機作為數據采集系統(tǒng)，防塵、防潮、防震，提高了野外實用性，穩(wěn)定性；

　  √目前世界上掃描速度較快的雷達：800線/秒的掃描，支持快速檢測；測量速度可達80公里/小時；

　  √多通道雷達，具有2個硬通道，4個軟通道，可同時接兩根天線進行測量，提高工作效率；

　  √數據實時采集，實時顯示，實時處理。

　2．SIR-3000型便攜式地質雷達

　  √一體化設計；快捷簡易的操作按鈕使用戶在短時間內即可掌握

　  √重量輕，加上內置式可充電電池共4.1kg，便于野外操作；

　  √防塵、防潮、防震設計，性能穩(wěn)定，堅固耐用；

　  √數據實時采集，實時顯示，實時處理；

　  √高分辨率強光型液晶顯示，可在野外強光下操作；

　  √除了傳統(tǒng)的USB、Ethernet, RS-232等接口外，還配備了*的微型閃存裝置，提供更便捷、快速的數據傳輸方式。

　　         
　　                            圖2：SIR-20主機                                  

                       圖3：SIR-3000主機

3. 天線

　　目前GSSI公司提供的雷達天線種類是多，使購買我們雷達的用戶具有了強大的擴展余地，可滿足不同工程檢測的需要。而且，所有的天線都可與SIR-20/SIR-3000型雷達主機兼容。頻率從16MHz到2600MHz可選；

天線種類參考：

  √低頻組合天線：16 MHz, 20MHz, 35MHz, 40MHz, 80MHz。廠家的專勵產品，可五種頻率變頻，用戶可根據探測深度和地質條件選擇不同的頻率。

  √收發(fā)分離式低頻天線：40MHz, 70MHz, 100MHz。

  √單體屏蔽天線：100MHz, 200MHz, 270MHz,400MHz, 900MHz,1GHz, 1.6GHz, 2GHz，2.6GHz。

  √空氣耦合天線：1GHz, 2.0 GHz, 400MHz。

  √井中天線：400MHz, 1000MHz。

4.電纜

　　 天線和主機之間使用*頻蔽的同軸電纜進行數據傳輸，比其他廠家選擇的光纜傳輸方式更加結實耐用，防土、防塵能力強，不受環(huán)境限制。

★ 儀器軟件性能優(yōu)勢：

       GSSI公司開發(fā)了各種功能的雷達軟件包更豐富了雷達系統(tǒng)的應用，除了配備的雷達數據后處理軟件，用戶還可根據自己需要選擇特殊功能的軟件模塊，包括：

  √正演軟件：自定義地質模型，模型設置簡單；設計天線首波脈沖；顯示電磁波衰減，幾何傳播特性收發(fā)天線方向響應；電磁波垂直、水平極化；電磁波反射、投射特征；電磁波射線路徑顯示；偏移處理。

  √道路結構評估軟件：專門用于公路測量使用，自動去除干擾。高速公路結構分層自動跟蹤分析，顯示樁號、層厚，層厚偏差電子表格。

  √鋼筋結構識別軟件：鋼筋分布深度定位顯示，市政管線分布定位,三維深度切片，鋼筋網透視圖，管線立體定位，建筑物中空洞、裂縫顯示。

  √快速三維成像軟件：2D反演，3D處理和顯示，市政設施三維和二維可視化成象顯示。

  √交互式三維解釋軟件:可交互查看有操作者選取的多個管道或其他目標體,自動識別管道及目標體,快速生成結果.可用不同標識,編輯目標體和管道的尺寸,顏色,材質等。

  √橋梁結構及銹蝕分析軟件：能定位鋼筋并能計算新橋板結構中的鋼筋保護層的厚度,并能用GSSI的方法進行腐蝕區(qū)域成圖.針對橋面數據的后處理分析而做的特別改進性設計。

四、主要技術指標

1.1主機

  ※1.1.1雙通道實時數字采集處理器，操作平臺為Windows NT。通道數：可同時記錄2個通道的數據。

  ※1.1.2主機可適配所有高中低頻雷達天線，頻率范圍從16MHz到2600MHz。

  ※1.1.3分辨率：5ps

  ※1.1.4量程增益：-20～100dB，自動或用戶可選；增益曲線分段可以從1～8進行選擇。

  ※1.1.5掃描速率：每秒2～800次掃描可選，具有DSP數據快速采集系統(tǒng)。

  ※1.1.6時基精度：0.02%

  ※1.1.7信噪比：> 110db。

  ※1.1.8動態(tài)范圍：120dB。

  ※1.1.9記錄長度：自動或用戶可選，0～8000ns；

  ※1.1.10電源：整個檢測系統(tǒng)只需一個電源系統(tǒng)12VDC，11～15VDC

  ※1.1.11迭加：2～32768個掃描。

  ※1.1.12輸出數據格式：8位或16位可選

  ※1.1.13掃描樣點數：256、512、1024和2048可選

  ※1.1.14相對濕度：<95%

  ※1.1.15溫度變化：<1℃/分，<10℃/30分

  ※1.1.16存儲溫度：-40℃-60℃

  ※1.1.17標準內部數據存儲：>60GB

  ※1.1.18可選外部數據存儲：使用PC并口的任何標準PC外圍設備、USB或以太網接口

2.1天線

  ※2.1.1天線類型：兼容屏蔽式或非屏蔽式、連續(xù)拖動或點測、地面直接耦合天線。

  ※2.1.2適配天線基本頻率：16 MHz、20MHz、35MHz、40MHz、80MHz、35MHz、70MHz、100MHz、200MHz、270MHz、400 MHz、900MHz和1.6GHz、2.0GHz、2.6 GHz。

  ※2.1.3天線和主機之間用同軸電纜進行數據傳輸，結實耐用，防土、防塵能力強，不受環(huán)境限制。

3.1軟件要求

  ※3.1.1主要軟件應包括：基本數據處理、正演軟件、建筑結構分析和市政管線調查、三維分析、橋梁結構分析和三維切片等軟件。

4.1配置要求：

  ※4.1.1 雙通道主機

  ※4.1.2 30米同軸電纜

  ※4.1.3 40米光纖電纜

  ※4.1.4 100MHz單體屏蔽天線

  ※4.1.5 低頻組合天線包括: 16 MHz、20MHz、35MHz、40MHz、80MHz,可根據探測深度的需要和地質條件選擇不同的頻率。

  ※4.1.6 測量輪編碼器

  ※4.1.7 電池包（包含電池，充電器各一塊）

  ※4.1.8 數據后處理主軟件

  ※4.1.9 GPRSIM正演軟件