【技术实现步骤摘要】
一种渠道泄漏区域快速探测装置
本技术属于固体地球物理学
,具体涉及一种渠道泄漏区域快速探测装置。
技术介绍
人工开挖修建渠道一般情况下窄长、规整。渠道使用目的一般是为工、农业或环境工程服务,地面上的渠道多为开敞式明渠,经过一定时间的服役年限后受风化影响、材料疲劳、地质作用影响出现泄漏导致不必要的损失,对此,无损、快速、准确探测摆上计事日程。目前渗漏检测的地球物理方法可分为电法、电磁法、地震法等。电法中无论是电测深、电剖面还是高密度电法,其核心都是基于几何尺寸进行工作,是无法获取连续的、精细的坝体及其坝体周边介质的电阻率连续分布结构图的。电磁法细分为传导类与感应类电磁法,无论是传导类方法还是感应类方法受原理和装置的限制,对不断流情况下渠道坝体的泄漏点是无法做到精细探测;地质雷达不需要电极接地,虽然速度快,但在不断流的情况下难以开展有效工作;传统地震方法需要接地传感器,导致检测速度慢,难以满足隐患探测的要求。拟流场法,该方法一般用于河流、水库堤坝管涌的渗漏检测,需要在渗漏区背水侧的出水点和库区内的水之间建立电场,并不适应相对小尺寸的渠道泄漏点探测。因此,需要一种适用于人工开挖修建的、狭长、规整渠道泄漏点在不断流情况下进行无损、快速、准确探测的新方法与装置。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷,提供一种适用于人工开挖修建的、狭长、规整渠道的泄漏区域快速探测装置。本技术的渠道泄漏区域快速探测装置,它包括信号发送系统和信号接收系统两个独立的系统,信号发送系统和信 ...
【技术保护点】
1.一种渠道泄漏区域快速探测装置,其特征在于:它包括信号发送系统(1)和信号接收系统(2)两个独立的系统,信号发送系统(1)和信号接收系统(2)分别具有GPS同步接口;信号发送系统(1)包括单片机,以及依次连接的恒流源模块、限流调整模块、负载恒流输出模块、信号输出电极A极和B极,还包括频率信号产生模块即FPGA模块、显示模块、波形记录模块和同步模块;GPS同步接口与同步模块连接;以单片机微型控制器即MCU为中心连接并控制显示模块、连接并控制波形记录模块且同时获取存储器状态、连接并控制同步模块且同时获取同步状态、连接并控制FPGA模块且同时获取FPGA模块状态;FPGA产生的信号序列在进行单极性波形变双极性波形后,交由恒流源模块进行电压跟随、电压-电流转换后形成连续可调的、观测所需的恒定电流源信号,最后由负载限流输出模块将双性极频率信号输出至A极和B极;/n信号接收系统(2)包括单片机,以及依次连接的信号输入电极M极和N极、前置放大电路、滤波电路、程控放大电路、模数转换电路即AD、先进先出数据缓存器即FIFO存储器、数字信号处理器即DSP模块,以及通信接口电路、显示接口电路、波形记录模块 ...
【技术特征摘要】
1.一种渠道泄漏区域快速探测装置,其特征在于:它包括信号发送系统(1)和信号接收系统(2)两个独立的系统,信号发送系统(1)和信号接收系统(2)分别具有GPS同步接口;信号发送系统(1)包括单片机,以及依次连接的恒流源模块、限流调整模块、负载恒流输出模块、信号输出电极A极和B极,还包括频率信号产生模块即FPGA模块、显示模块、波形记录模块和同步模块;GPS同步接口与同步模块连接;以单片机微型控制器即MCU为中心连接并控制显示模块、连接并控制波形记录模块且同时获取存储器状态、连接并控制同步模块且同时获取同步状态、连接并控制FPGA模块且同时获取FPGA模块状态;FPGA产生的信号序列在进行单极性波形变双极性波形后,交由恒流源模块进行电压跟随、电压-电流转换后形成连续可调的、观测所需的恒定电流源信号,最后由负载限流输出模块将双性极频率信号输出至A极和B极;
信号接收系统(2)包括单片机,以及依次连接的信号输入电极M极和N极、前置放大电路、滤波电路、程控放大电路、模数转换电路即AD、先进先出数据缓存器即FIFO存储器、数字信号处理器即DSP模块,以及通信接口电路、显示接口电路、波形记录模块、同步模块;GPS同步接口与同步模块连接;通信接口电路可与PC机进行通信,显示接口电路连接显示模块监视信号接收系统的工作状态;程控放大电路还与单片机微型控制器即MCU相连接,模数转换电路还与DSP模块相连接,MCU同时还与FIFO存储器、DSP模块、通信接口电路、显示接口电路、波形记录模块、同步模块相连接;
信号发送系统(1)和信号接收系统(2)均安装在水面载体之上;信号输出电极A极和B极与信号输入电极M极和N极均为成对电极;其中,根据渠道的宽度,等间距排有i对信号输入电极M极和N极,M极和N极安装在稳定的且具有相应尺寸的水面载体上,其中i>1或i=1;信号输出电极A极和B极分别位于信号输入电极M极和N极的外侧等间距放置;信号发送系统(1)和信号接收系统(2)及其信号输出电极、信号输入电极均随水面载体按渠道方向移动。
2.根据权利要求1所述渠道泄漏区域快速探测装置,其特征在于:频率信号单极性-双极性转换电路是,双路比较器U4第3引脚接入从FPGA产生的伪随机信号Signal,第2引脚与+1.25相连接,第4引脚与-4.096V电源端相连,第1引脚与R6下端相连,同时连接P2接插口的第1、第2引脚;R6的上端与P1接插口的第3引脚相连,P1的第2引脚为双极性伪随机信号的输出端,P1第1引脚与地相连,P2的第3引脚与双路比较器U4的第8引脚相连,同时与+4.096电源端相连;P1、P2接插口各自外接一组电位器,调整输出伪随机信号的振幅强度。
3.根据权利要求2所述渠道泄漏区域快速探测装置,其特征在于:恒流源模块电路是,U1、U2、U3均为运算放大器,U1的第3引脚接入双极性伪随机信号,第4引脚与-15V电源相接,第2引脚与第6...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖秀英,傅崧原,程辉,付国红,
申请(专利权)人:湖南科技大学,
类型:新型
国别省市:湖南;43
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