CR-1工程检测雷达配置及性能指标

CR系列探地雷达由北京程鹏科技有限责任公司自主研发，系统由CR-1探地雷达主机、有GC1500MHz、GC900MHz、GC400MHz、GC270MHz和GC100 MHz等五种型号屏蔽天线、采集和数据处理软件、测距装置及雷达配件组成，可用于隧道超前地质预报、隧道衬砌施工质量监控探测、路基路面质量及缺陷探测、桥梁结构及构件的质量及缺陷探测和地下管线探测等领域。

规格说明

一、基本原理

CR探地雷达由一体主机、天线及相关配件组成(图1)。相对于探地雷达所用的高频电磁脉冲而言，通常工程勘探和检测中所遇到的介质都是以位移电流为主的低损耗介质。在这类介质中，反射系数和波速主要取决于介质的介电常数ε，空气的相对介电常数为1最小;水的相对介电常数为81最大。雷达工作时，向地下介质发射一定强度的高频电磁脉冲(几十兆赫至上千兆赫)，电磁脉冲遇到不同电性介质的分界面时即产生反射或散射，探地雷达接收并记录这些信号，再通过进一步的信号处理和解释即可了解地下介质的情况(图2)。

二、主要特点

Ø 雷达主机与计算机为一体化设计，便于现场使用;雷达主机基于ARM主板设计，采用WinCE系统，确保雷达主机的稳定性和操作方便性;

Ø 采集软件和数据处理软件采用中文界面，符合国内相关规范要求，并为用户提供不加密的版本;

Ø 高频天线安装把手，便于隧道等工程检测用;

Ø 低频天线单独供电，确保探测深度;

Ø 系统时窗：5ns~1us范围可调;

Ø 系统采样点数：128、256、512、1024、2048、4096、8192可选;

Ø 系统扫描速度：8～128扫描/秒，可选;

Ø 波形叠加次数：1～32768，可调;

Ø 系统探测方式：连续、轮测、人工点测三种可选;

Ø 显示方式：彩色、堆积波形可选，调色板可选;

Ø 水平距离标记：手动、测量轮自动标记可选;

Ø 硬件三年质保，软件十年内免费升级。

Ø 随仪器为用户提供仪器操作和数据处理解释的多媒体演示和典型工程探测图谱，使用户很快成为行家里手。

三、性能指标

1、主机性能指标

Ø CR-1型雷达主机为雷达主机和计算机一体设计雷达系统;

Ø 兼容性：兼容CR型透地探视仪的全系列天线(十种);

Ø 连续工作时间：提供两块嵌入式锂电池供电，连续工作≥8小时;

Ø 体积：≤311 mm×212 mm×61 mm(含航空插座)

Ø 主机重量：≤2.5 kg

Ø 整机功耗：15W,内置16.8V、65Wh锂电池供电或外部电源供电9V～18V;

Ø A/D：16位;

Ø 记录道长度128/256/512/1024/2048/4096/8192可调;

Ø 时窗范围：5ns～1us,连续可调;

Ø 动态范围：-7dB～130dB;

Ø 系统信噪比：大于70dB;

Ø 软件处理功能：滤波、放大、道间平均、去背景处理;

Ø 测量方式：逐点测量，距离触发测量，连续测量可选;

Ø 显示方式：伪彩图、堆积波形或灰度图;

Ø 冲击振动：满足GJB74.6～85要求;

Ø 工作温度：-10℃～+50℃;

Ø 储存温度：-20℃～+60℃;

Ø 湿热条件：+30℃，90%。

2、探地雷达配套天线的种类及技术指标

CR探地雷达天线有屏蔽型、非屏蔽型(平板式)和喇叭天线三种类型：

1) 屏蔽型天线主要用于中等深度和浅表层目标探测(公路面积层厚度检测、地下管线查找、路基缺陷探测等)，有GC1500MHz、GC900MHz、GC400MHz、GC270MHz和GC100 MHz等五种型号;

2) 平板天线主要用于深层目标探测(公路施工前的地质勘察、隧道超前预报、冻土层探测等领域)，有HP200MHz、HP50MHz等二种型号;

3) 喇叭形天线主要用于公路层厚探测，有AL1GHz、AL1.5GMHz和AL2GHz三种。

表1 LTD探地雷达主机和配套天线指标

说明：

1) 收发天线系统的频率越低，其探测深度越深，但分辨率越低;频率越高，对目标的分辨能力越高，但探测深度较浅。用户可根据需要，选择一套或多套收发系统配置;

2) 各种收发天线系统的探测深度随土壤环境的不同而不同;

3) 所有天线均可在连续、人工点测或测距轮控制方式下工作。

3、采集软件CRSample2100的功能

Ø 在WinCE界面下工作，中文菜单，操作简单易懂;

Ø 可动态调试雷达波形参数：如时变放大曲线、时窗、信号位置、扫描速度、采样点数等;

Ø 连续探测，数据实时显示(伪彩色或灰度电平图)，实时滤波，实时叠加去噪声;

Ø 逐点测量，叠加次数1～32768次，可任选;

Ø 数据实时存储和事后回放或打印输出。

4、数据处理分析软件IDSP6.0的功能

Ø 在windows界面下工作，中文菜单，符合国内相关行业规范要求，操作简单易上手;

Ø 文件头修改;

Ø 文件合并与切分;

Ø 垂直和水平方向上的任意道编辑;

Ø 振幅增益处理;

Ø 滤波去噪;

Ø 奇异性分析(小波分析);

Ø 反褶积(提高垂向分辨率);

Ø 希尔伯特变换(相位和幅度估计);

Ø 层位追踪和层厚自动计算;

Ø 自动生成工程评价报表;

Ø 剖面修饰(包括添加标记、说明、标题等)

Ø 处理后剖面的输出和打印。