探地雷达作业指导书

浙江公路技师学院试验检测中心
作业指导书
（版本：第一版第0次修订）
文件编号：GLJX/ZD-32-2017
试验类别：探地雷达测路面厚度检测作业指导书
编写：
审核：
批准：
受控状态：
分发号：
20XX年XX月XX日发布20XX年XX月XX日实施浙江公路技师学院试验检测中心
目录
目录 (2)
1、目的与适用范围 (3)
1.1 (3)
1.2 (3)
2、依据标准 (3)
3、仪具与材料技术要求 (3)
3.1 (3)
3.2 (3)
4、方法与步骤 (4)
4.1 准备工作 (4)
4.2 测试步骤 (8)
5、数据导出 (8)
5.1 (8)
5.2 (8)
6、数据处理 (11)
6.1 (11)
6.2 (11)
7、报告 (11)
GSSI Sir30数据采集作业指导书
1、目的与适用范围
1.1本方法适用于采用短脉冲雷达检测沥青路面面层厚度，可供道路施工过程质量控制、质量评定及旧路调查使用。

1.2本方法不适用于潮湿路面或用富含铁矿渣集料等介电常数较高的材料铺筑的路面。

2、依据标准
《路基路面现场测试规程》JTG E60-2008
3、仪具与材料技术要求
3.1雷达测试系统由承载车、发射天线、接收天线和控制单元等组成。

3.2测试系统技术要求和参数
(1)距离标定误差：≤0.1%；
(2)最小分辨层厚：≤40mm；
(3)系统测量精度要求如下表：
测量精度技术要求
(4)天线：采用空气耦合方式，带宽能适应所选择的发射脉冲频率。

4、方法与步骤
4.1 准备工作
(1) 检测前应收集设计图纸、施工配合比等资料，以便合理确定标定路段。

(2) 给电池及笔记本电脑充满电，保证野外数据采集能够正常进行。

(3) 把主机、天线、大缆及其他配件列一个详细清单，出野外之前由专人照着清
单清点一遍，保证需要带的设备全部齐全。

(4) 先连接系统各个部件，笔记本电脑+主机+电缆+天线+标记杆+测距轮；
注：设备连接要求无电操作不能带电连接、插拔各个部件，电缆连接防止虚接。

联机时注意电缆接口方向，电缆接头应与面板垂直，拧紧，与主机端旋转至红线处。

天线端旋转至三个小卡槽露出，同时注意固定电缆。

电缆与天线应用环行扣连接。

(5)数据采集---参数设置
双击采集软件图标，进入如下系统设置界面：
第一步：系统设置
1.距离控制DISTANCE CONTROL：
水平单位Horizontal Units：可设置为米（m）扫描/单位Scans/Unit：每单位米采集多少个扫描点，可以根据想要的水平分辨率来设置单位/标记Units/Mark:每两个标记之间间距，距离测量时自动标记Max Units/File:每个文件最长距离，如果不规定文件长度的话一般设为0
2.ANTENNA1一通道参数：
Type天线频率：选择所连接的天线频率（如：400Mhz,900Mhz,1.5Ghz,1.6Ghz,HORN2.0Ghz等）Model天线型号：每个天线上
都有一个天线型号，选择所连接的天线型号Unit S/N:每个天线上都有唯一的序
列号，选择所连接的天线序列号其他参数按默认设置，如果接二通道，则在
系统参数设置好后，点击ACCEPT接受进入采集设置
第二步采集参数设置---采集数据
采集参数设置界面如上图所示，界面左侧可点击来切换只显示单点波形还
是线扫描+示波器显示方式。

界面右图为参数设置主菜单，包括四大主菜单：雷达
设置RADAN CONFIG、信号处理SIGNALPROCESS、OUTPUT OPTIONS输出选择和
SYSTEM OPTIONS系统选择；点击每个菜单时可显示各级子菜单。

对于基本的参数
设置，一般设置主菜单中的RADAN CONFIG和SIGNAL PROCESS。

如果你在上一个屏
幕已经选择了天线的频率和型号，则SIR-30将载入许多重要的设置作为默认设置。

3.单击RADAR CONFIG---〉RADAR:
a)Run Mode采集模式：时间模式Time; 距离模式Distance; 点测模式Point
主菜单系统参数Parameters 2Ghz空耦天线1500MHz 900MHz 100MHz RADARCONFIG
测量模式->RADAR->Run mode Time/Distance Time/Distance Time/Distance Time/Point
测点/秒->RADAR->Scans/Sec 300-400 60-120 60-120 16-92
采样点数/测点->RADAR->SAMPLES/Sc
an
512 512 512 512/1024
记录长度(纳秒)->SCAN->TIME
RANGE(ns) 12 12 15-20-25-30 100-200-30
介电常数->SCAN->DIELECTRIC
CONSTANT
4 6 6 6
信号位置：模式->SCAN->POSTION
MODE
MANUAL MANUAL MANUAL MANUAL
信号位置：延时->SCAN->POSTION
OFFSET
信号位置：地面->SCAN->SURFACE(%) 0 0 0 0
系统设置->SYSTEM SETTINGS
标定测量轮->MAINTENANCE->
CALIBRATE SW
采集结束后，先关机，再拆各个部件。

由专人按照清单清点所有设备及配件，保证所有部件都已经收好。

返回。

4.2 测试步骤
（1）开启安全警示灯，将天线正下方对准起点，启动软件测试程序，缓慢加速承载车到正常检测速度。

检测过程中，操作人员应标记测试路段内的桥梁、隧道等构造物的起终点。

当承载车到达测试终点后，停止采集程序。

（2）波速标定：在检测过程中承载车每隔一定距离应完全停下，在采集软件上做标记，雷达图像应界面清晰、容易辨识且没有突变，同时在地面上找出雷达天线中心所对应的位置，做好标记；按路基路面现场测试规程T 0912 的方法在标记处钻取芯样并量测芯样高度；将现场钻取的芯样高度与雷达采集软件的结果进行对比，得出芯样的波速；将该标定路段的芯样波速平均值输入测试程序；每个波速标定路段钻芯取样位置应均匀分布，取样间距不宜超过5km，芯样数量应足以保证波速标定结果的代表性和准确性。

操作人员检查数据文件，文件应完整，内容应正常，否则应重新测试。

（3）关闭测试系统电源，结束测试。

5、数据导出
5.1 把采集的数据由SIR30内部存储的文件夹中导出到笔记本电脑上：
第一步：在系统盘C盘中新建一个文件名为RADARDATA的文件夹，如果c盘中已经存在该文件
夹就不用重新再建；
第二步：移动数据；在输出选项中OUTPUT OPTIONS选择管理文件MANAGE FILES,从DATA PATH列表中选择想要导出的数据文件名,单击COPY TO LAPTOP复制到笔记本电脑上，建议使用COPY复制，确认数据已经复制到笔记本电脑上后再删除SIR-30中的数据。

第三步：确认并删除SIR-30中的数据；确认数据已经传输到c盘RADARDATA文件夹中后在输出选项中OUTPUT OPTIONS下管理文件MANAGE FILES选择删除文件DELETE FILES，选择想要删除的数据并接受Appect。

5.2注意事项
1.发现仪器信号不好或怀疑仪器工作不正常，先关闭主机电源再检查电缆两端接
头（电缆与主机的接头、电缆与天线的接头是否连接正确），检查完毕确认无误再接通电源开机。

2.如发现没有接收到雷达信号，初步判断某处有问题或联系厂家。

2-1 雷达电源
电池是否连接；2-2电池是否有电，SIR-30电池有一格电显示，实际上可能已经没有电；2-3网络电缆线是否连接。

2-4关闭仪器系统，几分钟以后冷开机，检查仪器是否有信号。

2-5做比对测试，用不同的天线比对，用不同的电缆比对信号。

3.仪器使用、搬运转移过程中，主机与天线注意防震。

避免设备内部部件接触不
良。

仪器主机要装箱运输，天线用泡沫保护好。

4.避免雨天操作。

5.工区有水的情况下，天线、电缆接头要做防水处理，利用防水布保护天线。

6.在工地现场注意保护仪器，避免人为损坏。

电缆线应避免长期在地面磨损。

7.雷达电缆为同轴电缆，不能被重车压。

电缆不能受到重物压损，如发生意外，
首先观察外表有无破损，再用万用表进行测量。

8.整套雷达仪器系统应注意防水防尘防震。

9.整套仪器系统保持整洁干净。

使用完毕清除仪器表面附着的灰尘泥土。

SIR-30
主机连接2G空耦天线进行数据采集时的几点注意事项：
1.很关键的一点是信号位置POSITION的设置，必须保证直达波Direct wave 和地
面反射波Ground surface reflection都被采集到，如下图所示设置POSITION MODE 为手动MANUAL，SURFACE为0，调整延时OFFSET使得直达波上面预留1ns左右的直线段，如果判断不出哪个信号是直达波，可把手贴着天线底部看数据剖面上异常位置，异常位置上方的信号就是直达波。

2.需要采集一个铁板文件做标定文件，采集时选择时间模式，人站在车上晃动车
子模拟汽车跑动时天线上下晃动的情况，注意该文件的参数除了增益可以与实际测量不一样，其他参数都必须与实际测量时一样
3.增益点只能设为1，可在做铁板文件和实际测量文件时分别进行自动增益。

4.空耦天线第一次安装在汽车上时需要对测距系统进行距离标定；在RADAR CONFIG下MAINTENANCE进行标定测量轮CALIBRATE SW
6、数据处理
6.1由雷达波识别软件自动识别各层分界线，得到雷达波在各层中的双程走时Δt。

根据该双程走时以及电磁波在路面材料中的传播速度，按照下式计算面层厚度。

式中：T——面层厚度，mm；
v ——电磁波在路面材料中的传播速度（mm/ns）；
Δt——雷达波在路面面层中的双程走时时间（ns）。

6.2按照路基路面现场测试规程附录Ｂ的规定计算一个评定路段的厚度
平均值、标准差，并计算厚度代表值，准确至1mm。

7、报告
本试验应报告如下技术内容：
1）测试路段信息（起止桩号、路面结构层材料类型等）。

2）电磁波在路面材料中的传播速度（mm/ns）。

3）测试路段的厚度平均值(mm)、标准差(mm)、厚度代表值(mm)。