一种基于多参数的堤坝管涌数据采集方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多参数的堤坝管涌数据采集方法，步骤如下：步骤

【技术实现步骤摘要】
一种基于多参数的堤坝管涌数据采集方法


[0001]本专利技术涉及人工源电磁探测
，具体涉及一种基于多参数的堤坝管涌数据采集方法
。

技术介绍

[0002]拟流场法是一种用于探测堤坝管涌入水口的地球物理方法，基本原理为：基于水流场与电流场的相似性，在渗漏出水口与水体远端之间供人工电场，通过测量水体中人工电场分布近似水流场分布寻找管涌入水口位置
。
该方法具有快速
、
准确的优点，适用于水库查漏
、
汛期管涌抢险
。
在拟流场法测量的三个分量中，竖直分量的效果是最好的，也是最方便测量的，因此常以竖直分量作为观测对象
。
拟流场法相比其他地球物理方法在堤坝渗漏探测中有明显区别，主要体现在拟流场法需要在水中测量，相比地面测量环境更复杂且难控制
。
[0003]目前拟流场法主要以船载探头形式采集信号，
DB
‑
3、DB
‑
3A、DB
‑4型堤坝渗漏检测仪均采用船载接收机，使用电缆连接单分量探头进行定点或慢速拖曳连续测量
。
单分量测量需要保持探头竖直，采用探头先沉底再缓慢提起的方式保证探头竖直，这种工作方式效率较低，基本只适用于定点测量，
DB
‑4型渗漏检测仪通过在探头底部增加配重与测量水底距离功能实现探头竖直的要求，但在实测中易受航行速度与水流干扰
。
[0004]综上所述，急需一种基于多参数的堤坝管涌数据采集方法以解决现有技术中存在的问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种基于多参数的堤坝管涌数据采集方法，具体技术方案如下：
[0006]一种基于多参数的堤坝管涌数据采集方法，步骤如下：
[0007]步骤
S1
：基于空间直角坐标系设置三分量探头，在三分量探头的
x
轴和
y
轴分别设置姿态传感器；
[0008]步骤
S2
：采集三分量探头电位差数据和旋转角度数据；
[0009]步骤
S3
：根据三分量探头电位差数据和旋转角度数据计算竖直分量数据；
[0010]步骤
S4
：根据竖直分量数据判断管涌入水口位置
。
[0011]优选的，在步骤
S1
中，
x
轴对应横滚角，
y
轴对应俯仰角
。
[0012]优选的，在步骤
S2
中，所述三分量探头电位差数据包括
x
轴分量电位差
、y
轴分量电位差和
z
轴分量电位差，所述旋转角度数据包括横滚角度和俯仰角度
。
[0013]优选的，在步骤
S3
中，计算竖直分量数据的表达式如下：
[0014]Z
m
＝
Z*cos(
β
)*cos(
α
)
‑
X*sin(
β
)+Y*cos(
β
)*sin(
α
)
；
[0015]其中，
Z
m
表示竖直分量数据，
X
表示
x
轴分量电位差，
Y
表示
y
轴分量电位差，
Z
表示
z
轴分量电位差，
α
表示横滚角度，
β
表示俯仰角度
。
[0016]应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：
[0017]本专利技术提供了一种基于多参数的堤坝管涌数据采集方法，可以提高竖直分量的测量精度，对比原有探头操作要求大幅降低，提高了采集过程中的灵活性，适用于多种应用场景，如单点测量
、
拖曳测量
、
搭载测量；数据计算方面，公式简单，计算耗费时间短；最后本专利技术提出地可靠性高
、
实用性好
。
[0018]除了上面所描述的目的
、
特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的
、
特征和优点
。
下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明
。
附图说明
[0019]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定
。
在附图中：
[0020]图1是本专利技术优选实施例中堤坝管涌数据采集方法的步骤流程图；
[0021]图2是本专利技术优选实施例中三分量探头与
x
轴
、y
轴旋转角度的对应关系示意图；
[0022]图3是本专利技术优选实施例中
z
分量轴与水平面夹角的角度变化示意图；
[0023]图4是本专利技术优选实施例中
z
分量实测值
、
校正值
、
理论值的对比示意图
。
具体实施方式
[0024]以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明
。
[0025]实施例：
[0026]如图1所示，本实施例公开了一种基于多参数的堤坝管涌数据采集方法，步骤如下：
[0027]步骤
S1
：基于空间直角坐标系设置三分量探头，在三分量探头的
x
轴和
y
轴分别设置姿态传感器；其中，
x
轴对应横滚角，
y
轴对应俯仰角
。
[0028]步骤
S2
：采集三分量探头电位差数据和旋转角度数据；具体的，所述三分量探头电位差数据包括
x
轴分量电位差
、y
轴分量电位差和
z
轴分量电位差，所述旋转角度数据包括横滚角度和俯仰角度
。
[0029]步骤
S3
：根据三分量探头电位差数据和旋转角度数据计算竖直分量数据；计算竖直分量数据的表达式如下：
[0030]Z
m
＝
Z*cos(
β
)*cos(
α
)
‑
X*sin(
β
)+Y*cos(
β
)*sin(
α
)
；
[0031]其中，
Z
m
表示竖直分量数据，
X
表示
x
轴分量电位差，
Y
表示
y
轴分量电位差，
Z
表示
z
轴分量电位差，
α
表示横滚角度，
β
表示俯仰角度
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于多参数的堤坝管涌数据采集方法，其特征在于，步骤如下：步骤
S1
：基于空间直角坐标系设置三分量探头，在三分量探头的
x
轴和
y
轴分别设置姿态传感器；步骤
S2
：采集三分量探头电位差数据和旋转角度数据；步骤
S3
：根据三分量探头电位差数据和旋转角度数据计算竖直分量数据；步骤
S4
：根据竖直分量数据判断管涌入水口位置
。2.
根据权利要求1所述的堤坝管涌数据采集方法，其特征在于，在步骤
S1
中，
x
轴对应横滚角，
y
轴对应俯仰角
。3.
根据权利要求2所述的堤坝管涌数据采集方法，其特征在于，在步骤
S2
中，所述三分量探头电位差数据包括
x
轴分量电位差
、y
轴分量电位差和
z...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡远鑫，蒋奇云，裴婧，张小萌，李义达，
申请(专利权)人：香港中文大学深圳城市地下空间及能源研究院，
类型：发明
国别省市：