一、SIR-3000便攜式地質雷達簡介

       地質(zhi)雷達(da)(da)利用超高(gao)頻電(dian)磁波(bo)(bo)探(tan)(tan)測(ce)地下(xia)介質(zhi)分(fen)布(bu)，它的基本原理是：發(fa)(fa)射(she)(she)機通(tong)過發(fa)(fa)射(she)(she)天線(xian)發(fa)(fa)射(she)(she)脈沖電(dian)磁波(bo)(bo)訊號(hao)(hao)。當(dang)這一訊號(hao)(hao)在(zai)巖層中遇(yu)到探(tan)(tan)測(ce)目(mu)標時(shi)，會產生一個反(fan)射(she)(she)訊號(hao)(hao)。直達(da)(da)訊號(hao)(hao)和反(fan)射(she)(she)訊號(hao)(hao)通(tong)過接收(shou)天線(xian)輸入到接收(shou)機，放大后由示(shi)波(bo)(bo)器(qi)顯(xian)示(shi)出來(lai)。根(gen)據示(shi)波(bo)(bo)器(qi)有無反(fan)射(she)(she)汛號(hao)(hao)，可以(yi)判(pan)斷(duan)有無被測(ce)目(mu)標；根(gen)據反(fan)訊號(hao)(hao)到達(da)(da)滯后時(shi)間及目(mu)標物體平(ping)均反(fan)射(she)(she)波(bo)(bo)速,可以(yi)大致計算(suan)出探(tan)(tan)測(ce)目(mu)標的距(ju)離。

       由于(yu)地(di)質雷(lei)達的探(tan)測(ce)(ce)是利用超高頻(pin)電(dian)磁(ci)波，使得其(qi)探(tan)測(ce)(ce)能力(li)優于(yu)例如管線探(tan)測(ce)(ce)儀等使用普通(tong)電(dian)磁(ci)波的探(tan)測(ce)(ce)類儀器，所(suo)以(yi)地(di)質雷(lei)達通(tong)常廣(guang)泛用于(yu)考古、基礎深度(du)確(que)定、冰川(chuan)、地(di)下(xia)水污染(ran)、礦產勘探(tan)、潛水面、溶洞、地(di)下(xia)管纜探(tan)測(ce)(ce)、分層、地(di)下(xia)埋設(she)物探(tan)察、公路地(di)基和鋪層、鋼(gang)筋(jin)結構、水泥結構、無損探(tan)傷等檢(jian)測(ce)(ce)。

       美(mei)國(guo)GSSI是目(mu)前世界上的(de)生產地(di)質(zhi)雷(lei)達的(de)廠家(jia)，它的(de)產品遍布(bu)，目(mu)前超過4000套，占銷(xiao)量70%以(yi)上，在(zai)中國(guo)300余套，中國(guo)*的(de)65%以(yi)上。

創始(shi)于(yu)1969年(nian)的美國地(di)(di)球物(wu)理探測(ce)公(gong)司(si)（GSSI公(gong)司(si)），是(shi)世(shi)界(jie)上(shang)*家專(zhuan)業研制地(di)(di)質(zhi)雷(lei)(lei)達(da)的公(gong)司(si)，其前(qian)(qian)身為(wei)美國宇(yu)航局(ju)。隨(sui)著60年(nian)代末期美國宇(yu)航局(ju)專(zhuan)門為(wei)阿波(bo)羅(luo)計劃(hua)所研制的儀器，成功地(di)(di)探測(ce)到(dao)月球表面塵埃之(zhi)后，世(shi)界(jie)上(shang)*臺進(jin)(jin)入民用(yong)的商用(yong)地(di)(di)質(zhi)雷(lei)(lei)達(da)得(de)以在(zai)美國推出，它(ta)就是(shi)美國GSSI公(gong)司(si)生產的SIR系(xi)列(lie)地(di)(di)質(zhi)雷(lei)(lei)達(da)的前(qian)(qian)身。它(ta)用(yong)電(dian)磁波(bo)為(wei)地(di)(di)質(zhi)勘(kan)察(cha)服(fu)務，為(wei)勘(kan)察(cha)方(fang)法(fa)起到(dao)了革命性的推動作用(yong)。1990年(nian)GSSI公(gong)司(si)兼并給OYO公(gong)司(si)，使得(de)其具有了雄(xiong)厚的資(zi)金(jin)和進(jin)(jin)一步(bu)研究開發的前(qian)(qian)景。

在地質雷達行業中，GSSI乃是*的，她有一系列：

    •73年收(shou)-發一體化屏蔽(bi)天線(xian)，使(shi)地質雷達(da)從點測進化到連續測量；

    •92年4通道(dao)數字化SIR-10A型(xing)快速掃描高精度雷達；

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

     •96年(nian)(nian)下半(ban)年(nian)(nian)首先研制出重(zhong)量只(zhi)有(you)6公(gong)斤的便攜式地質雷(lei)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再創輝煌，繼續推出：

     •世界上*套地(di)質雷(lei)達三維數據(ju)處理軟件；

     •世界上*套掃(sao)描(miao)速度(du)較快（800線/秒），功能強大的雙(shuang)通道SIR-20型透(tou)地雷達；

     •世界(jie)上重量(liang)僅4.1公斤（包(bao)括(kuo)電池(chi)）的便攜式SIR-3000型透地(di)雷達；

     •陣列(lie)天線，和用GPS定位(wei)的三維管線探測(ce)儀(yi)Pathfinder；

     •*的(de)十(shi)四通道(dao)雷達，可同時作(zuo)14根(gen)測(ce)線，覆蓋(gai)寬度達1.8米；

二、SIR-3000便攜式地質雷達應用領域

       隨著(zhu)我國(guo)經濟的快(kuai)速(su)發(fa)展，國(guo)家對物探(tan)(tan)領域的巨大(da)投入，地質(zhi)(zhi)雷達(da)憑借其(qi)廣(guang)泛的應(ying)用(yong)(yong)領域及簡單易學的操作，越來越收到廣(guang)大(da)用(yong)(yong)戶的青睞(lai)，成為地質(zhi)(zhi)災害(hai)，工程物探(tan)(tan)等領域用(yong)(yong)戶的好幫(bang)手(shou)。其(qi)主要應(ying)用(yong)(yong)有(you)以(yi)下(xia)幾(ji)方面：地質(zhi)(zhi)環(huan)境調(diao)查(cha)；地質(zhi)(zhi)災害(hai)預(yu)報，如(ru)滑坡、凍土(tu)；地形探(tan)(tan)測；公路(lu)、鐵路(lu)路(lu)面、路(lu)基的快(kuai)速(su)檢(jian)測；隧(sui)道超前預(yu)報及襯砌檢(jian)測；市政管線探(tan)(tan)測；堤壩、橋梁、混凝土(tu)的缺陷檢(jian)測；考古探(tan)(tan)測；探(tan)(tan)測等。

                                      圖1：地質雷達在世(shi)界各地的(de)主要應用領域

三、主要性能與特點：

　★ 儀器硬件性能優勢：

　1.SIR-20專業型地質雷達

　  √全金(jin)屬外殼加(jia)固型筆記本計算機作(zuo)為數據采(cai)集系統，防塵、防潮、防震，提高了野外實用性，穩定(ding)性；

　  √目前世(shi)界上掃(sao)描速度(du)(du)較快的(de)雷達：800線/秒的(de)掃(sao)描，支持快速檢測(ce)；測(ce)量速度(du)(du)可達80公里/小(xiao)時(shi)；

　  √多通道(dao)雷達(da)，具有2個硬通道(dao)，4個軟(ruan)通道(dao)，可同時接(jie)兩根天線進行測量，提高工作效(xiao)率；

　  √數據實(shi)時采集，實(shi)時顯示，實(shi)時處理。

　2．SIR-3000型便(bian)攜式地(di)質雷達

　  √一(yi)體化設(she)計；快捷簡易的操作按(an)鈕(niu)使(shi)用戶在短時間內即(ji)可掌握(wo)

　  √重量輕(qing)，加上內置式(shi)可充電電池(chi)共4.1kg，便于野外操作；

　  √防塵(chen)、防潮、防震設(she)計，性能穩定，堅固耐用；

　  √數據實(shi)時(shi)采集，實(shi)時(shi)顯示，實(shi)時(shi)處理；

　  √高分辨率強光(guang)型液晶顯(xian)示，可在野(ye)外強光(guang)下操作(zuo)；

　  √除了傳統的USB、Ethernet, RS-232等接口外，還配備了*的微型閃存(cun)裝置，提供更(geng)便(bian)捷、快速的數據傳輸(shu)方式。

　　         
　　                            圖2：SIR-20主機                                  

                       圖3：SIR-3000主機(ji)

3. 天線

　　目前GSSI公司提供的(de)雷(lei)達(da)天(tian)線(xian)種(zhong)類是多(duo)，使購買我們雷(lei)達(da)的(de)用戶具有(you)了強大的(de)擴展余地(di)，可(ke)(ke)滿(man)足(zu)不(bu)同工(gong)程檢測的(de)需要。而(er)且，所有(you)的(de)天(tian)線(xian)都可(ke)(ke)與SIR-20/SIR-3000型(xing)雷(lei)達(da)主(zhu)機兼容。頻率從16MHz到2600MHz可(ke)(ke)選；

天線種類參考：

  √低頻組合天線：16 MHz, 20MHz, 35MHz, 40MHz, 80MHz。廠家(jia)的專(zhuan)勵(li)產品(pin)，可(ke)五種頻率變頻，用戶可(ke)根據探測深度和地質條件選(xuan)擇不同的頻率。

  √收發(fa)分(fen)離式低頻天線：40MHz, 70MHz, 100MHz。

  √單體屏蔽(bi)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(zhong)天線(xian)：400MHz, 1000MHz。

4.電纜

　　 天(tian)線和主機之間使用(yong)(yong)*頻(pin)蔽(bi)的(de)同軸電(dian)纜進行數據傳(chuan)輸，比其他廠家(jia)選擇的(de)光纜傳(chuan)輸方式更加結實(shi)耐用(yong)(yong)，防土、防塵能力(li)強，不受環(huan)境限制。

★ 儀器軟件性能優勢：

       GSSI公(gong)司(si)開發(fa)了各種(zhong)功能的(de)(de)雷達(da)軟(ruan)件(jian)包更(geng)豐富了雷達(da)系統的(de)(de)應用(yong)，除了配(pei)備的(de)(de)雷達(da)數據(ju)后(hou)處理軟(ruan)件(jian)，用(yong)戶還可根據(ju)自己需要選擇(ze)特殊功能的(de)(de)軟(ruan)件(jian)模塊(kuai)，包括：

  √正(zheng)演軟件：自定義(yi)地(di)質模(mo)型(xing)，模(mo)型(xing)設(she)置(zhi)簡(jian)單；設(she)計天(tian)線首波(bo)(bo)(bo)脈沖；顯示電磁波(bo)(bo)(bo)衰(shuai)減，幾何(he)傳(chuan)播特性收(shou)發天(tian)線方向(xiang)響應；電磁波(bo)(bo)(bo)垂直、水平極(ji)化；電磁波(bo)(bo)(bo)反射、投射特征；電磁波(bo)(bo)(bo)射線路(lu)徑(jing)顯示；偏移處(chu)理(li)。

  √道路結構評估軟件(jian)：專門用于公路測量使用，自動(dong)去除干擾。高速公路結構分層(ceng)自動(dong)跟(gen)蹤(zong)分析，顯(xian)示(shi)樁號、層(ceng)厚，層(ceng)厚偏差(cha)電(dian)子表(biao)格。

  √鋼筋(jin)結構識別軟件：鋼筋(jin)分布深(shen)度定(ding)位顯示，市政管(guan)線分布定(ding)位,三維深(shen)度切(qie)片，鋼筋(jin)網(wang)透(tou)視圖，管(guan)線立體定(ding)位，建筑物(wu)中空洞(dong)、裂(lie)縫顯示。

  √快速三維(wei)成像(xiang)軟件(jian)：2D反演，3D處理和顯示，市政設施(shi)三維(wei)和二維(wei)可視化成象顯示。

  √交(jiao)互式三維解釋軟件:可交(jiao)互查看有操作者選取的(de)多個管道(dao)或(huo)其他目標(biao)體,自動識別(bie)管道(dao)及目標(biao)體,快速(su)生成結(jie)果.可用不同標(biao)識,編輯目標(biao)體和管道(dao)的(de)尺寸,顏色,材(cai)質等。

  √橋(qiao)梁結(jie)(jie)構及銹蝕(shi)分析軟件(jian)：能定位鋼筋(jin)并(bing)能計算新橋(qiao)板結(jie)(jie)構中的(de)鋼筋(jin)保(bao)護層的(de)厚度,并(bing)能用GSSI的(de)方法進行腐蝕(shi)區(qu)域成圖.針對(dui)橋(qiao)面數(shu)據的(de)后(hou)處理分析而做(zuo)的(de)特(te)別改進性設(she)計。

四、主要技術指標

1.1主機

  ※1.1.1雙通(tong)道(dao)實時數(shu)字采集處理器，操作平臺為Windows NT。通(tong)道(dao)數(shu)：可同時記錄2個通(tong)道(dao)的數(shu)據。

  ※1.1.2主機可適配所有高中低頻雷達天(tian)線，頻率范圍(wei)從16MHz到2600MHz。

  ※1.1.3分辨(bian)率(lv)：5ps

  ※1.1.4量程增益：-20～100dB，自動或用戶可(ke)選；增益曲線分段可(ke)以從(cong)1～8進行(xing)選擇。

  ※1.1.5掃描(miao)速(su)率：每秒2～800次掃描(miao)可選，具有DSP數據快速(su)采集系統。

  ※1.1.6時(shi)基精度：0.02%

  ※1.1.7信噪(zao)比：> 110db。

  ※1.1.8動態(tai)范圍：120dB。

  ※1.1.9記錄長度：自(zi)動(dong)或(huo)用戶可選，0～8000ns；

  ※1.1.10電源(yuan)：整個檢測系(xi)統只(zhi)需一(yi)個電源(yuan)系(xi)統12VDC，11～15VDC

  ※1.1.11迭加(jia)：2～32768個掃描。

  ※1.1.12輸出數據格式：8位(wei)或16位(wei)可選

  ※1.1.13掃(sao)描樣(yang)點數(shu)：256、512、1024和2048可選

  ※1.1.14相對濕度：<95%

  ※1.1.15溫度(du)變化：<1℃/分，<10℃/30分

  ※1.1.16存(cun)儲溫(wen)度：-40℃-60℃

&nbsp; ※1.1.17標準內部(bu)數(shu)據(ju)存(cun)儲(chu)：>60GB

  ※1.1.18可(ke)選(xuan)外部(bu)數據存儲：使用PC并(bing)口的任何標準(zhun)PC外圍(wei)設備、USB或以(yi)太網接口

2.1天線

 ; ※2.1.1天線類型：兼容屏蔽式或(huo)非屏蔽式、連(lian)續拖動或(huo)點(dian)測(ce)、地面直接耦(ou)合(he)天線。

  ※2.1.2適配(pei)天(tian)線基(ji)本頻率：16 MHz、20MHz、35MHz、40MHz、80MHz、35MHz、70MHz、100MHz、200MHz、270MHz、400 MHz、900MHz和(he)1.6GHz、2.0GHz、2.6 GHz。

  ※2.1.3天線和(he)主機之間用同軸電纜進行(xing)數據傳輸，結實耐用，防(fang)土、防(fang)塵能力(li)強，不受環(huan)境限制(zhi)。

3.1軟件要求

  ※3.1.1主要軟(ruan)件(jian)應包括：基本數據處理、正(zheng)演(yan)軟(ruan)件(jian)、建(jian)筑(zhu)結構分析和市政(zheng)管線調查、三維(wei)(wei)分析、橋梁結構分析和三維(wei)(wei)切片等軟(ruan)件(jian)。

4.1配置要求：

  ※4.1.1 雙通(tong)道主機

  ※4.1.2 30米同(tong)軸電纜

  ※4.1.3 40米光(guang)纖(xian)電纜(lan)

  ※4.1.4 100MHz單體屏蔽天線

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

  ※4.1.6 測量輪(lun)編碼器

 ; ※4.1.7 電(dian)池包（包含電(dian)池，充電(dian)器(qi)各一塊）

  ※4.1.8 數據后(hou)處理主(zhu)軟件

  ※4.1.9 GPRSIM正(zheng)演軟件