LTD-2600型智能化地質(zhì)雷達儀
LTD-2600新型智能化地質(zhì)雷達儀系統(tǒng)。該系統(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，具備功能強大的采集和事后處理軟件組成，可廣泛應用于工程檢測和地質(zhì)勘察等領域。
一、基本原理
LTD探地雷達由一體化主機、天線及相關配件組成（圖1）。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，大。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（圖2）。
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二、主要特點
1、產(chǎn)品優(yōu)勢
- 與國外產(chǎn)品性能相當，部分指標*特色，性價比大大高于進口產(chǎn)品；
- 采集和后處理軟件采用全中文界面，操作簡單，易學易用；
2、性能特點
- Android智能操作系統(tǒng)
- 全中文操作界面；
- 10.4寸大屏顯示；
- 支持128G大容量SD卡；
- 全金屬外殼，堅固耐用；
- 高亮按鍵背景燈；
- 支持高掃描速度和高掃描點數(shù)，提高探測速度同時，保證采樣精度；
- 小時間采樣間隔可達到5ps，滿足面層測厚精度要求；
- 獨立式多通道設計，保證每通道采集的速度和精度滿足公路檢測需求；
- 新型天線的探測速度提高一倍，信噪比指標提高30%，結構設計更加實用、美觀；
- 第三代綜合控制電纜，輕便耐用；
- 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；
- 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；
- 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)到野外的培訓工作，使用戶很快成為行家里手。
二、 技術指標
1、探地雷達主機的技術指標
- 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；
- 連續(xù)工作時間：≥4小時；
- 體積：340×268×70 mm；
- 主機重量：3.5kg；
- 內(nèi)置鋰電池供電，DC+10.8V；
- AD位數(shù)：16位；
- 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；
- 實時軟件處理功能：濾波、放大、道間平均、去背景處理；
- 測量方式：逐點測量、距離觸發(fā)測量、連續(xù)測量可選；
- 顯示方式：偽彩圖、堆積波形或灰度圖可選；
- 工作溫度：-10～+50℃；
- 儲存溫度：-20～+60℃；
- 濕熱條件：+30℃，90％。
2、探地雷達配套天線的種類及技術指標
LTD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）等三種類型：
- 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、GC400MHz、GC900MHz、GC1500 MHz等五種型號；
- 喇叭形天線主要用于公路面基層厚度快速檢測，有AL1000MHz、AL1500MHz、AL2000MHz和AL2500MHz四種型號；
- 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、隧道超前預報、凍土層探測等領域），有HP50MHz、HP100MHz、HP200MHz等三種型號。
表1 LTD探地雷達主機和配套天線指標
設備名稱 | 尺寸 (cm) | 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） | 應用范圍 |
LTD-2600 | 34×26.8×7 | 3.5 | | | | | 主控系統(tǒng) |
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 | <3% | 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 |
GC400 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 |
說明：
- 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；
- 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；
- 所有天線均可在連續(xù)、人工點測或測距輪控制方式下工作。
3、LTD探地雷達軟件功能介紹
（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）事后數(shù)據(jù)處理分析軟件IDSP6.0的功能
- 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，符合國內(nèi)相關行業(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；
- 支持快捷操作，省心省力易用；
- 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（提高垂向分辨率）；
- 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。
四、設備圖片及應用
隨時域電磁場理論和相關電子技術的不斷發(fā)展，探地雷達的應用從初的對弱衰減介質(zhì)冰層的厚度探測，發(fā)展到工程檢測和地質(zhì)勘察領域，其應用范圍已遍及城市建設、交通、水利、環(huán)保、考古、農(nóng)田和國防等部門。現(xiàn)已廣泛應用于：
(1)軍事部門：構筑工事前的地質(zhì)勘察和地下工事探測、地下未爆彈藥和埋藏軍械的查找金屬或非金屬埋設物（例如地下管道、電纜線等）；
(2)交通部門：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)無損檢測；
(3)地質(zhì)勘探部門：巖層、空洞、斷層、地質(zhì)結構、地下水以及地下礦藏等目標的查找和描述；
(4)建設部門：隧道襯砌質(zhì)量、橋梁結構和存在病害、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)水利部門：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、地下塌陷的預警探測；
(7)考古部門：古墓和古遺址探測。
