Cgpr-3dm多通道實時三維成像混凝土檢測雷達系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及雷達探測領域，尤其涉及一種CGPR-3DM多通道實時三維成像混凝土檢測雷達系統。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟飛速發展，工程建設迅猛增加，混凝土作為一種常用和重要的材料被廣泛應用到各種工程建筑，其質量直接關系到工程質量。近年來，各種混凝土事故、病害頻頻發生，如橋梁垮塌、樓房開裂、道路裂縫等，這些都與混凝土質量直接相關。
[0003]為保障工程質量，需要定期對混凝土結構進行檢測和監測。現有無損檢測技術是當前工程建設中最重要的檢測和分析手段。其中，探地雷達通過發射電磁波探測物體內部不可見的目標體或界面，具有探測速度快、探測過程連續、分辨率高、操作方便靈活等優點，成為當前無損檢測工程中最有效的方法之一，在建筑、鐵路、公路、水利、電力、采礦、市政建設等各領域得到廣泛應用。
[0004]但是，現有雷達探測設備存在以下問題:不能直觀反映混凝土內部信息、探測結果的精度低、探測效率差。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種CGPR-3DM多通道實時三維成像混凝土檢測雷達系統，從而解決現有技術中存在的前述問題。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型所述CGPR-3DM多通道實時三維成像混凝土檢測雷達系統，該系統包括:顯示終端、雷達主機和天線收發裝置；所述顯示終端與所述雷達主機之間，所述雷達主機與所述天線收發裝置之間均雙向通信連接；所述天線收發裝置包括η對發射接收天線，每對發射接收天線包括一個發射天線和一個接收天線，所述天線收發裝置還包括與發射天線一一對應連接的發射機和與接收天線一一對應連接的接收機，所述η大于等于1。
[0007]優選地，所述天線收發裝置包括6對發射接收天線，每對發射接收天線包括一個發射天線和一個接收天線。
[0008]優選地，所述天線收發裝置中發射接收天線的極化方向與探測方向垂直、發射天線和接收天線的水平交錯排列且所述發射天線設置在探測方向的前端，具體排列方式為:所有發射天線處于相同水平線Α，且兩個相鄰發射天線之間的距離為10cm ;所有接收天線處于相同水平線B，兩個相鄰接收天線之間的距離為10cm ;水平線A與水平線B之間的距離為5cm，相鄰兩個發射天線和其之間的接收天線形成倒“品”字型排列。
[0009]優選地，所述雷達主機包括多路時基控制模塊、AD采集和數據處理模塊和數據傳輸模塊，所述多路時基控制模塊和所述數據傳輸模塊分別與所述AD采集和數據處理模塊雙向通信連接。
[0010]優選地，雷達主機中還包括與所述多路時基控制模塊、所述AD采集和數據處理模塊和所述數據傳輸模塊供電連接的電源。
[0011]更優選地，所述多路時基控制模塊與天線收發裝置通信連接。
[0012]更優選地，所述數據傳輸模塊與所述顯示終端通信連接。
[0013]優選地，所述顯示終端是計算機。
[0014]優選地，所述雷達主機還與GIS可視化平臺數據通信連接。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016]本實用新型所述雷達系統，采用6對收發天線陣列，能夠同時完成11通道數據采集，數據采集單元對采集到的數據直接處理并進行三維成像顯示，能夠實時完成混凝土檢測，及時發現內部問題。其中，陣列天線對可根據需要縮減或擴充，實現5-41通道測線探測。同時，采用高精度GPS實現雷達采集設備的精確定位，獲得當前采集數據的精確位置，為后續數據回訪精確定位，并將雷達數據和GPS數據集成在GIS平臺上，實現探測結果的智能管理。為獲得高精度成像效果，系統采用先進合成孔徑算法，并對成像結果進行檢測，對大塊目標如鋼筋、波紋管等進行實物擬合，反應混凝土內部結構。該系統為混凝土探測提供實時三維成像結果，直觀反應混凝土內部信息，探測結果更加直觀可信，且同時掃描11條測線，實現一個作業面掃描，極大提升探測效率。
【附圖說明】
[0017]圖1是所述CGPR-3DM多通道實時三維成像混凝土檢測雷達系統的結構示意圖；
[0018]圖2是圖1中天線收發裝置中發射接收天線的排列方式，A表示發射天線，B表示接收天線；
[0019]圖3是圖1中雷達主機的結構示意圖；
[0020]圖4是天線收發裝置中發射接收天線的分時工作圖；
[0021]圖5是圖1中顯控終端數據處理流程示意圖；
[0022]圖6是多線程并行數據處理流程示意圖；
[0023]圖7是GIS平臺下雷達數據定位過程。
【具體實施方式】
[0024]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0025]實施例
[0026]參照圖1，本實施例所述CGPR-3DM多通道實時三維成像混凝土檢測雷達系統，包括:顯示終端、雷達主機和天線收發裝置；所述顯示終端與所述雷達主機之間，所述雷達主機與所述天線收發裝置之間均雙向通信連接；所述天線收發裝置包括6對發射接收天線，每對發射接收天線包括一個發射天線和一個接收天線，所述天線收發裝置還包括與發射天線--對應連接的發射機和與接收天線--對應連接的接收機。更詳細的解釋說明:
[0027](一 )天線收發裝置
[0028]每對發射接收天線包括一個發射天線和一個接收天線。參照圖2，所述天線收發裝置中發射接收天線的極化方向與探測方向垂直、發射天線和接收天線的水平交錯排列且所述發射天線設置在探測方向的前端，具體排列方式為:所有發射天線處于相同水平線A，且兩個相鄰發射天線之間的距離為10cm ;所有接收天線處于相同水平線B，兩個相鄰接收天線之間的距離為10cm ;水平線A與水平線B之間的距離為5cm，相鄰兩個發射天線和其之間的接收天線形成倒“品”字型排列。
[0029]該天線收發裝置共形成11條測線，總跨度為60cm，即一次能夠探測寬度為60cm的范圍。各測線具體形成情況如下:發射天線1發射信號，接收天線1接收信號，形成測線1 ;發射天線2發射信號，接收天線1和2接收信號，形成測線2和3 ;發射天線3發射信號，接收天線2和3接收信號，形成測線4和5 ;發射天線4發射信號，接收天線3和4接收信號，形成測線6和7 ;發射天線5發射信號，接收天線4和5接收信號，形成測線8和9 ;發射天線6發射信號，接收天線5和6接收信號，形成測線10和11。
[0030]發射機產生發射雷達信號，信號經饋線傳輸到發射天線，并由發射天線輻射到空間中；空間中的信號在空氣和地下介質的傳播，遇到電性差異較大的兩介質交界面時產生反射，發射信號經地下介質和空氣傳播最終被接收天線接收，接收天線將接收到的信號經饋線傳輸到接收機，接收機完成信號放大、濾波等處理，并將處理完后的信號送到雷達主機。
[0031](二)雷達主機
[0032]參照圖3，所述雷達主機包括多路時基控制模塊、AD采集和數據處理模塊和數據傳輸模塊，所述多路時基控制模塊和所述數據傳輸模塊分別與所述AD采集和數據處理模塊雙向通信連接。所述多路時基控制模塊與天線收發裝置通信連接。所述數據傳輸模塊與所述顯示終端通信連接。雷達主機中還包括向所述多路時基控制模塊、所述AD采集和數據處理模塊和所述數據傳輸模塊供電的電源。
[0033]多路時基控制模塊產生整個系統工作所需的時序控制信號，保證天線陣列中發