SIR-20雷达操作手册 中文版

SIR-20 操作手册美国劳雷工业有限公司第二章二维测量参数设置 (1)2.1: System Parameter Setup 系统参数设置 (1)Create Folders 创建文件夹 (2)Set Program Defaults 设置缺省值 (2)Set working directories 设置工作目录 (3)2.2: Setting Up your System for 2D Data Collection 二维测量 (4)Projects and Profiles: How the SIR-20 Collects Data 项目 (4)The File Header 文件头 (4)Collection Parameters 采集参数设置 (5)2.3: Data Collection Methods 数据采集方法 (7)Survey Wheel Controlled Collection 测量轮控制测量 (7)Position/Range信号位置/时间窗口 (14)Gain增益 (15)Filters and Stacking滤波和叠加 (17)During Collection 数据采集 (18)Time-Based (Free run continuous) Data Collection 连续测量数据采集 (18)Point Mode Data Collection 点测 (19)第二章二维测量参数设置SIR-20地质雷达系统启动后，计算机桌面上有几个radar程序的快捷方式。

基本程序包括数据采集程序SIR-20,现场处理程序RADAN。

图5 SIR-20 桌面SIR-20地质雷达系统有五个快捷方式：RADAN,SIR-20,SS Linescan, Structure Scan, and Optical Scan。

RADAN是后处理程序，其它四个为相互独立的数据采集程序，SIR-20为通用数据采集程序，后三个程序专门采用高频天线检测混凝土结构（详细信息参考第四章）。

2.1: System Parameter Setup 系统参数设置本节介绍数据采集的参数设置方法。

Create Folders 创建文件夹SIR-20采集的信息可以非常大。

SIR-20采用笔记本计算机保存数据文件。

每个项目测量前，必须在计算机硬盘的C盘上创建一个新的文件夹。

文件夹名称最好与测量项目相关，比如客户名称、测区名称、测量时间、工作编号。

在Windows系统下创建文件夹非常简单，步骤如下：z打开“My Computer（我的电脑）”。

z双击“Local Disk (C:)（本地硬盘C:）”，在C盘下创建一个文件夹“Beijing （北京，此为用户名称）”。

z再该文件夹下新建子文件夹“GPRData（地质雷达资料，此为测区名称）”。

Set Program Defaults 设置缺省值双击桌面上的SIR-20图标，打开SIR-20采集软件（图6 SIR-20初始界面），该采集软件是RADAN软件的一个模块。

此时需要在该程序中选择一个保存文件的文件夹，并设置相关的参数作为缺省值。

图6 SIR-20初始界面选择命令菜单”View(视图)|Customize(自定义)”，弹出对话框”Customize(自定义)”（图7），具有4个TAB表，依次为Directories（目录）, Appearance（界面外观）, Linear Units（单位）, SIRVEYOR。

图7 自定义窗口Set working directories 设置工作目录创建“Source(原文件)”文件夹。

z点击Directories(工作目录)表，点按钮”Source(原文件)Æ”，弹出文件夹列表窗口，选择先前创建好的文件夹“C:\Beijing\GPRData”,点OK按钮选中该文件夹。

z或者直接在”Source”按钮后的空白处输入文件夹C:\Beijing\GPRData。

z或直接输入以盘符C:开头的完整文件夹，如“C:\Beijing\GSSIdata”，SIR-20软件自动为用户创建一个新文件夹。

“Output(输出)”文件夹的创建方法与Source文件夹一样，并且这两个文件夹在使用SIR-20采集资料时应该完全一样。

SIR-20采集的资料由多个部分组成，分别保存在不同的位置。

以防止误操作而覆盖已有的原始数据文件。

在”Appearance（外观）”TAB表下有几个选项，”Large Buttons（大按钮）”的复选框前面打勾后，SIR-20采集软件打开后，软件按钮即为大按钮。

在”Linear Units（线性单位）”tab表，可以选择垂直刻度、水平刻度。

在SIRVEYOR表下设置GPS参数，只有使用GPS测量时才使用该选项。

各个参数设置完成后，点击OK按钮即可。

2.2: Setting Up your System for 2D Data Collection 二维测量 Projects and Profiles: How the SIR-20 Collects Data 项目SIR-20采用项目文件的方式来采集数据文件。

创建项目文件名的过程中需要输入采集参数，SIR-20软件根据这些参数采集资料并且保存成数据文件。

二维测量中有3类文件非常重要：项目文件、宏文件、数据文件。

测量中请使用记录本随时记录测量信息：测量参数、数据文件、地表情况、各类标识等。

这些数据文件都保存在指定的文件夹下。

项目文件Project Files（ *.rpj），作用是保存项目信息和采集参数列表，SIR-20就利用这些参数来采集资料，并且根据项目文件名的名称自动给每个数据文件命名。

例如项目文件名为Test.rpj，则数据文件名依次为Test001.dzt，Test002.dzt，Test003.dzt。

项目文件名的名称不要超过8个字母，SIR-20/RADAN软件利用项目文件名的前8个字母命名数据文件名。

否则项目文件名字太长，就会出错。

宏文件Macro Files（*.cmf）包括了几个特殊的数据采集参数。

项目文件创建过程中可以新建宏文件或者打开已有的宏文件。

SIR-20软件将使用项目文件和宏文件中的参数信息来采集资料，并且把这些信息记录在测量文件的文件头中。

数据文件Data Files（*.dzt），这是实际测量的数据文件。

利用RADAN软件可以打开数据文件（*.dzt），这些文件是根据项目文件的名称和参数获取的，并且包含一个记录所有采集参数信息的文件头。

The File Header 文件头每个数据文件都有一个文件头，记录了所有采集参数信息。

地质雷达数据文件（*.DZT）中，每一个通道信息都有一个长度为1024比特的文件头，保存采集参数信息；有些参数在后处理时可以编辑和修改；文件头还可以保存处理参数信息。

另外文件头可以记录野外现场的测量信息：测区位置、用户、测量时间、工作号、地表覆盖情况等等。

文件头中的参数有：file name（文件名）, antenna frequency（天线频率）, range（时间窗口）, transmitted pulse position（信号位置）,channel（通道）, samples/scan（采样点数/扫描）, bits/sample（比特/采样）, scans/unit（扫描/单位距离）, units/mark（单位距离/标记）, dielectric constant（介电常数）, and approximate depth range（近似深度）. Scans/unit 距离单位为英制或者米制，依赖于”View(视图)|Customize（自定义）| linear units（线性单位）”选项。

Collection Parameters 采集参数设置图9 采集参数窗口SIR-20应用广泛，测量应用不同采集参数就不同，用户必须熟悉这些参数的含义和设置方法。

1．Config(uration) Type 测量类型，系统中预设了几种常见的测量类型，如structure concrete scanning（钢筋结构扫描）, utility locating（市政管线测量）, bridge Assessment（桥梁评估）, highway survey（高速公路检测）, geophysical surveys（深部地质地球物理调查）。

2．Config(uration) Name 天线类型。

参数1的测量类型选定后，在参数2窗口内选择天线型号。

每种天线的测量参数如时间窗口、滤波器等参数都做了优化。

如果此处没有列出你需要的测量类型，在参数1” Config Type（测量类型）”和参数2”Config Name（天线型号）”都选择自定义类型CUSTOM。

附录中给出了天线参数缺省设置列表。

3．Number of Channels 通道数目。

SIR-20系统测量时可以利用一个通道，也可以同时使用两个通道。

采用两个通道接两个天线测量有几种情况：两个天线分别测量；一个天线发射，另外一个天线接收；采用共中心点测量方式测量。

后面两种情况要求两个天线型号一样、电缆长度相同。

此时参数1和2都选择CUSTOM（自定义），并且参数Number of Channels（通道数目）选择2，并且在窗口10和12种对通道信息进行定义。

4．Samp/Scan.采样点数/扫描。

采样点数缺省为512。

选择项有128, 256,512, 1024, 2048。

SIR-20系统记录扫描信息时都要采用一定的样点对每个扫描进行数字化。

采样点数必须大于10倍的时间窗口/天线脉冲宽度，以避免假频出现。

天线脉冲宽度请参考附录列表。

5．Scans/Sec（扫描/秒）：每秒钟内地质雷达系统采集的数据扫描数量。

z采用Free Run，基于时间的自由测量方式（连续测量）,与扫描/秒相关的有：发射率（transmitrate）、天线移动的测量速度（ survey speed）、水平滤波器的类型和宽度。

这些参数决定了测量剖面的扫描密度。

z采用survey wheel测量轮方式采集资料，相关的参数有：扫描/秒、发射频率（ transmit frequency）、扫描/单位距离（ scans per unit distance）(窗口window 7)。

这些参数决定了最大测量速度。

采用100扫描/秒、20扫描/米，则最大测量速度为5米/秒。

根据采样点数/扫描（samples/scan） 、系统发射率（systems transmit rate）(窗口window 10)，SIR-20自动计算扫描率参数扫描/秒的最大值，扫描率的估计值受时间参数影响，发射率超过200KHz更是明显。