智能型探地雷達 LTD-2600探地雷達是近幾十年發(fā)展起來的一種探測地下目標的手段,是一種探測技術(shù),與其他常規(guī)的地下探測方法相比,具有探測速度快、探測過程連續(xù)、分辨率高、操作方便靈活、探測費用低等優(yōu)點,在工程勘察領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。型智能型探地雷達 LTD-2600由一體化主機、各種不同頻率的收發(fā)天線系統(tǒng)、采集和數(shù)據(jù)處理軟件及相關(guān)配件組成。
工作原理
針對探地雷達所用的高頻電磁脈沖而言,通常工程檢測和勘探中所遇到的介質(zhì)都是以位移電流為主的低損耗介質(zhì)。在這類介質(zhì)中,反射系數(shù)和波速主要取決于介質(zhì)的介電常數(shù)ε,空氣的相對介電常數(shù)為1、水的相對介電常數(shù)為81。雷達工作時,向地下介質(zhì)發(fā)射高頻電磁脈沖(幾十兆赫至上千兆赫),電磁脈沖遇到不同電性介質(zhì)的分界面時即產(chǎn)生反射或散射,探地雷達接收并記錄這些信號,再通過進一步的信號處理和解釋即可了解地下介質(zhì)的情況。
應(yīng)用范圍
域電磁場理論和相關(guān)電子技術(shù)的不斷發(fā)展,探地雷達的應(yīng)用從對弱衰減介質(zhì)冰層的厚度探測,發(fā)展到工程檢測和地質(zhì)勘察領(lǐng)域,其應(yīng)用范圍已城市建設(shè)、交通、水利、、考古、農(nóng)田、和國等部門。型智能型探地雷達 LTD-2600系統(tǒng)由基于Android 系統(tǒng)開發(fā)的雷達主機、無縫兼容高重頻天線系列,具備大的采集和事后處理軟件組成,可廣泛應(yīng)用于工程檢測和地質(zhì)勘察等領(lǐng)域:
(1)軍事部門:構(gòu)筑工事前的地質(zhì)勘察和地下工事探測、地下未爆和埋藏軍械的查找金屬或非金屬埋設(shè)物(例如地下管道、電纜線等);
(2)門:公路施工質(zhì)量(包括面基層厚度和存在隱患)和運營情況,鐵路路基隱患等目標的連續(xù)檢測;
(3)地質(zhì)勘探部門:巖層、空洞、斷層、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地下水以及地下礦藏等目標的查找和描述;
(4)門:隧道襯砌質(zhì)量、橋梁結(jié)構(gòu)和存在病害、建筑物內(nèi)的鋼筋分布探測、挖孔樁樁底地質(zhì)病害探測;
(5)門:江、河、湖泊的大壩存在隱患檢測、床面測繪及水下目標探測;
(6)市政部門:金屬或非金屬地下管線位置和走向探測、地下塌陷的預(yù)警探測;
(7)考古部門:古墓和古遺址探測。
另外,近期有用戶將型智能型探地雷達 LTD-2600嘗試用于公路瀝青密實度和含水量估測、地下管道泄漏探測、大直徑樁基和波紋管密實度探測,并取得了很好的效果。
性能特點
1) Android 智能操作系統(tǒng)
2) 全中文操作界面;
3) 10.4 寸大屏顯示;
4) 支持128G 大容量SD 卡;
5) 全金屬外殼,堅固耐用;
6) 高亮按鍵背景燈;
7) 支持高掃描速度和高掃描點數(shù),探測速度同時,采樣;
8) 采樣間隔可5ps,滿足面層測厚要求;
9) 式多通道設(shè)計,每通道采集的速度和滿足公路檢測需求;
10) 新型天線的探測速度一倍,信噪比指標30%,結(jié)構(gòu)設(shè)計更加實用、美觀;
11) 第三代綜合控制電纜,輕便耐用;
12) 現(xiàn)場具備連續(xù)、點測或測距輪控制等測量方式,實時二維圖像顯示;
13) 事后處理軟件提供數(shù)據(jù)處理、目標判讀、統(tǒng)計等功能,可實現(xiàn)二維或三維成像顯示;
14) 隨儀器為用戶提供儀器操作和數(shù)據(jù)處理解釋的多媒體演示和典型工程探測圖譜,提供從理論到檢測、從室內(nèi)到野外的培訓(xùn),使用戶很快成為行家里手。
技術(shù)指標
1、探地雷達主機的技術(shù)指標
1) 兼容性:兼容LTD全系列地面屏蔽天線、空氣耦合喇叭天線等全系列天線;
2) 連續(xù)工作時間:≥4小時;
3) 體積:340×268×70 mm;
4) 主機重量:3.5kg;
5) 內(nèi)置鋰電池供電,DC+10.8V;
6) AD位數(shù):16位;
7) 掃描速率:1~1024Hz連續(xù)可選;
8) 記錄道長度:128/256/512/1024/2048/4096/8192可調(diào);
9) 動態(tài)范圍:-7dB~130dB;
10) 實時軟件處理功能:濾波、放大、道間平均、去背景處理;
11) 測量方式:逐點測量、距離觸發(fā)測量、連續(xù)測量可選;
12) 顯示方式:偽彩圖、堆積波形或灰度圖可選;
13) 工作溫度:-10~+50℃;
14) 儲存溫度:-20~+60℃;
15) 濕熱條件:+30℃,90%。
2、探地雷達配套天線的種類及技術(shù)指標
型智能型探地雷達 LTD-2600探地雷達天線有地面耦合屏蔽型、空氣耦合喇叭型和非屏蔽型(平板式)三種類型:
1) 屏蔽型天線主要用于中等深度和淺表層目標探測(公路面積層厚度檢測、地下管線查找、路基缺陷探測等),有GC100MHz、GC270MHz、G00MHz、GC900MHz、GC1500 MHz 等五種型號;
2) 喇叭形天線主要用于公路面基層厚度快速檢測,AL1000MHz、AL1500MHz、AL2000MHz 和AL2500MHz 四種型號;
3) 平板天線主要用于野外深層目標探測(公路施工前的地質(zhì)勘察、隧道預(yù)報、凍土層探測等領(lǐng)域),有HP50MHz、HP100MHz、HP200MHz 等三種型號。
型智能型探地雷達 LTD-2600配套天線型號及技術(shù)指標
1) 收發(fā)天線系統(tǒng)的頻率越低,其探測深度越深,但分辨率越低;頻率越高,對目標的分辨能力越高,但探測深度較淺。用戶可根據(jù)需要,選擇一套或多套收發(fā)天線配置;
2) 各種收發(fā)天線系統(tǒng)的探測深度隨土壤環(huán)境的不同而有所變化;
3) 天線均可在連續(xù)、人工點測或測距輪控制方式下工作。
設(shè)備名稱 | 尺寸(cm) (長-寬-高) | 重量(kg) | 探測深度(m) | 厚度/深度檢測誤差 | 偏移距(cm) | 發(fā)射幅度(V) | 應(yīng)用范圍 |
AL2500MHz | 43-23.5-46.5 | 4.0 | 0.02~0.2 | <3% | 24 | 20 | 喇叭天線主要用于公路面基層厚度檢測 |
AL2000MHz | 43-23.5-46.5 | 4.0 | 0.02~0.3 | <3% | 24 | 20 | |
AL1500MHz | 43-23.5-46.5 | 4.0 | 0.03~0.5 | <4% | 24 | 30 | |
AL1000MHz | 43-23.5-46.5 | 4.0 | 0.05~0.6 | <5% | 24 | 30 | |
GC1500MHz | 22-12-13.5 | 1.1 | 0.03~0.5 | <4% | 6 | 40 | 屏蔽天線主要用于中、淺層目標探測和定位 |
GC900 MHz | 29.5-21.5-16.5 | 1.9 | 0.05~1.0 | <6% | 13 | 60 | |
G00 MHz | 32-32-21 | 3.8 | 0.10~3.0 | <10% | 16 | 80 | |
GC270 MHz | 45-45-24 | 8.5 | 0.15~5.0 | <10% | 24 | 100 | |
HP200 MHz | 45-12 | 7.5 | 0.15~8 | <15% | ~45 | 600 | 低頻天線主要用于深層目標探測 |
GC100 MHz | 82-75-29 | 22 | 0.15~25 | <20% | ~90 | 800 | |
HP50 MHz | 180-12 | 12 | 0.2~30 | <20% | ~180 | 1000 |
采集和數(shù)據(jù)處理分析軟件
(1)采集軟件LTDSample2600 的功能:
? 采集軟件實現(xiàn)雷達數(shù)據(jù)的采集、存儲、回放和現(xiàn)場的簡單判讀等功能;
? 在易上手的Android 系統(tǒng)界面下工作,中文菜單,參數(shù)調(diào)節(jié)“手指之間,隨心所致”;
? 可動態(tài)調(diào)試單道雷達波形參數(shù):天線頻率、信號位置、時窗、掃描速度、采樣點數(shù)、時變增益、道間隔、采集方式等雷達參數(shù);
? 現(xiàn)場可實現(xiàn)連續(xù)探測(時間控制)、測距輪控制(距離控制)或人工點測(人為設(shè)置道間距)方式的實時數(shù)據(jù)采集,并可以偽彩色、灰度或單道波形的形式連續(xù)顯示。
(2)數(shù)據(jù)處理分析軟件IDSP6.0 的功能
該軟件具備LTD探地雷達數(shù)據(jù)預(yù)處理(文件管理、參數(shù)設(shè)置、剖面截取、道間重采樣、文件頭重置等)、數(shù)據(jù)處理和分析(一維濾波、反褶積、數(shù)算、克西霍夫偏移、點校正、希爾伯特變換、滑動平均、道間均衡、背景消除、三維切片顯示等)、工程評價(地面和目的層的確定、自動追蹤、速度計算、層厚估計、自動目標、繪制直方圖和綜合報表等)、成果輸出(剖面和報表的保存)等功能,界面都是全中文操作,操作簡單,升級方便。
通過對雷達數(shù)據(jù)進行處理后,利用數(shù)據(jù)解釋與分析模塊就可以進一步對雷達數(shù)據(jù)進行修飾、厚度計算、報表生成等操作。使用戶更容易編寫雷達。在這里數(shù)據(jù)解釋與分析模塊主要分成“公路工程評價”、“隧道工程評價”、“市政管線”三個子模塊。
3D成像模塊是為了創(chuàng)建和分析C-scan數(shù)據(jù)。它能彌補二維垂直剖面的局限性。這里主要針對采用三維測線采集而得到的數(shù)據(jù)。
? IDSP6.0 具備雷達數(shù)據(jù)整理、處理、分析、智能判讀、統(tǒng)計、成果輸出等功能;
? 在windows 界面下工作,中文菜單,合國內(nèi)相關(guān)行業(yè)規(guī)范要求,下拉式菜單和圖標具實時提示功能,操作簡單易懂;
? 文件頭信息完善,數(shù)據(jù)整理功能;
? 文件合并與切分;
? 垂直和水平方向上的任意道編輯;
? 振幅增益自動或人工處理;
? 濾波去噪;
? 奇異性分析(小波分析);
? 反褶積(垂向分辨率);
? 希爾伯特變換(相位和幅度估計);
? 公路層位追蹤和層厚自動計算;
? 地質(zhì)病害判讀、標識及統(tǒng)計功能;
? 工程評價報表生成及打印;
? 雷達數(shù)據(jù)剖面修飾(包括添加標記、說明、標題等);
? 處理后剖面的編輯、成圖、輸出和打印
相關(guān)配件
鋰電池(內(nèi)嵌) 2塊、充電器 1個
高測距輪(控制采樣間距、地面耦合屏蔽型天線) 1個
綜合控制電纜(C1-15M)、綜合控制電纜(C2-5M)
應(yīng)用實例
G00MHz 天線 孟津1 號隧洞邊墻探測成果圖
路基病害及隧道襯砌檢測實例
隧道二襯檢測拱頂脫空以及水板脫空
中鐵二十局-滬昆高鐵客運專線試驗使用400MHz 天線混凝土病害檢測
GC100MHz 天線 四川宜昌隧道預(yù)報檢測數(shù)
地下深層目標病害檢測圖譜
加強型GC900MHz 天線對混凝土內(nèi)鋼筋分布檢測