一種垃圾填埋場防滲層漏洞檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種垃圾填埋場防滲層漏洞檢測系統(tǒng)，包括：多根電極、轉(zhuǎn)換器、處理器及偶極探測裝置。多根電極布置在垃圾堆體上的設(shè)定位置。轉(zhuǎn)換器分別通過多根電纜與多根電極連接，以接收多根電極發(fā)送的電勢信號，生成電勢信息。處理器與轉(zhuǎn)換器連接，以接收并處理電勢信息，生成電性分布圖，并確定滲漏疑似區(qū)域。偶極探測裝置包括：檢測車及設(shè)置在檢測車上的檢測探頭；檢測車帶動檢測探頭在滲漏疑似區(qū)域內(nèi)移動；檢測探頭確定滲漏疑似區(qū)域的漏點位置。該洞檢測系統(tǒng)適用于垃圾堆體，能節(jié)省人力成本，降低檢測成本和檢漏率，大大提高檢測效率和精度，為防滲膜完整性的整體評估提供實驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
【專利說明】
一種垃圾填埋場防滲層漏洞檢測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種垃圾填埋場防滲層漏洞檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]垃圾填埋場是用于處理處置生活垃圾，帶有阻止垃圾滲瀝液泄漏的人工防滲膜，帶有滲瀝液處理或預(yù)處理設(shè)施設(shè)備，運行、管理、維護且最終封場關(guān)閉符合衛(wèi)生要求的垃圾處理場地。填埋技術(shù)作為生活垃圾的最終處置方法，目前是中國大多數(shù)城市解決生活垃圾出路的主要方法。近年來，我國垃圾填埋場普遍采用高密度聚乙烯膜作為垃圾填埋場防滲層，國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)和大量工程實踐表明:防滲層土工膜在運輸、施工、使用過程中容易產(chǎn)生破損，例如在填埋場人工襯層搬運、鋪設(shè)期間，由于機械或人為的不規(guī)范操作會使襯層破損，并且在接縫處容易留下孔隙；在運營期間，由于地基不均勻下陷、縮性形變、機械破損和化學(xué)腐蝕等原因會引起高密度聚乙烯膜滲漏。如果不及時被發(fā)現(xiàn)和修補，這些漏洞必然會影響工程的防滲效果，垃圾滲濾液將透過破損漏洞進入地下水和土壤，對周邊的水土環(huán)境造成污染，因此垃圾填埋場的滲漏問題越來越受到重視。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中垃圾填埋場的滲漏檢測是通過人工檢測的方法實現(xiàn)的，操作人員需要操作偶極子檢測桿按照預(yù)先設(shè)定的路線進行勘測，勘測工作量較大，由于人為原因容易出現(xiàn)漏檢問題；同時，由于現(xiàn)場條件復(fù)雜，嚴(yán)重影響了檢測區(qū)域的電勢分布，導(dǎo)致目前的滲漏檢測方法在現(xiàn)場實施中容易出現(xiàn)定位不準(zhǔn)，漏判甚至誤判漏點的情況，垃圾填埋場的檢測面積大，需要采集的數(shù)據(jù)信息量很大，現(xiàn)有檢測方法的效率較低，無法對防滲層完整性進行整體評估。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供了一種垃圾填埋場防滲層漏洞檢測系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中勘測工作量較大、容易出現(xiàn)漏檢、定位不準(zhǔn)導(dǎo)致誤判漏點以及無法對防滲層完整性進行整體評估的技術(shù)問題，實現(xiàn)了節(jié)省人力成本，降低了勘測成本，提高了勘測效率，避免出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象，降低了漏檢率，大大提高檢測精度，集數(shù)據(jù)信息量大，可進行層析成象計算，成圖直觀，可視性強的技術(shù)效果。
[0005]本實用新型提供的一種垃圾填埋場防滲層漏洞檢測系統(tǒng)，所述漏洞檢測系統(tǒng)包括:
[0006]多根電極，布置在垃圾堆體上的設(shè)定位置，以檢測所述設(shè)定位置的電勢信號；
[0007]轉(zhuǎn)換器，分別通過多根電纜與所述多根電極連接，以接收所述多根電極發(fā)送的所述電信號，生成地電信息；
[0008]處理器，與所述轉(zhuǎn)換器連接，以接收并處理所述轉(zhuǎn)換器發(fā)送的所述地電信息，生成所述垃圾堆體的電阻率分布圖，并確定滲漏疑似區(qū)域；
[0009]偶極探測裝置，包括:檢測車及設(shè)置在所述檢測車上的檢測探頭;所述檢測車帶動所述檢測探頭在所述滲漏疑似區(qū)域內(nèi)移動;所述檢測探頭確定所述滲漏疑似區(qū)域的漏點位置。
[0010]作為優(yōu)選，所述電極采用不銹鋼電極;所述多根電極等間距直線排布，形成溫納排列的檢測線；
[0011]所述轉(zhuǎn)換器內(nèi)部設(shè)置有繼電器；
[0012]所述電極的一端通過所述電纜連接所述繼電器，另一端連接激電電源；
[0013]所述處理器包括:存儲單元及處理單元；
[0014]所述存儲單元接收并存儲所述地電信息；
[0015]所述處理單元根據(jù)所述地電信息生成所述檢測線的縱剖面地電數(shù)據(jù)；
[0016]其中，通過平移所述多根電極，所述處理單元能獲得多條所述檢測線的縱剖面地電數(shù)據(jù)，并對多條所述檢測線的縱剖面地電數(shù)據(jù)進行反演，生成所述垃圾堆體的電阻率分布圖。
[0017]作為優(yōu)選，所述檢測車為前輪驅(qū)動及轉(zhuǎn)向的四輪小車；
[0018]所述檢測車設(shè)置有升降旋轉(zhuǎn)裝置，所述升降旋轉(zhuǎn)裝置底部固定一圓盤，所述升降旋轉(zhuǎn)裝置帶動所述圓盤垂直移動和轉(zhuǎn)動；
[0019]所述檢測探頭垂直連接在所述圓盤的底部。
[0020]作為優(yōu)選，所述檢測探頭包括:設(shè)置在內(nèi)部的CuSO4.5H20溶液、導(dǎo)電銅棒及設(shè)置在底端的素瓷；
[0021 ]所述偶極探測裝置包括兩個所述檢測探頭；
[0022]所述圓盤底部開設(shè)長條形的滑槽；
[0023]兩個所述檢測探頭分別通過彈簧滑動設(shè)置在所述滑槽內(nèi)；兩個所述檢測探頭之間的間距調(diào)節(jié)范圍為0.5?1.5m。
[0024]作為優(yōu)選，所述偶極探測裝置還包括:
[0025]控制箱，設(shè)置在所述檢測車上；
[0026]信號接收發(fā)射器，與所述控制箱固定連接；
[0027]定位裝置，設(shè)置在所述檢測車上，與所述控制箱連接，以記錄所述檢測車相對所述垃圾堆體的位置；
[0028]蓄電池，設(shè)置在所述底盤上；
[0029]電動馬達(dá)，與所述蓄電池通過導(dǎo)線連通形成驅(qū)動電路;所述電動馬達(dá)的輸出軸與所述檢測車的車輪傳動軸連接;所述控制箱與所述驅(qū)動電路連接，以控制所述驅(qū)動電路的連通和斷開；
[0030]所述導(dǎo)電銅棒通過導(dǎo)線與所述控制箱連接。
[0031]本申請實施例中提供的技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點:
[0032]通過將信號接收發(fā)射器、控制箱、蓄電池、電動馬達(dá)設(shè)置在檢測車上，檢測探頭設(shè)置在能升降和旋轉(zhuǎn)的圓盤上，操作人員通過遙控器發(fā)送信號到信號接收發(fā)射器，控制箱接收信號后控制電動馬達(dá)工作，使檢測車在垃圾堆體上運動，當(dāng)檢測車運動到漏點時，膜上電極與膜下電極在漏點處形成回路，電流通過導(dǎo)電銅棒傳到控制箱上，以確定并記錄漏點位置。該檢漏探測系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程遙控進行操作，操作簡單，不需要操作人時時跟隨，節(jié)省人力成本，降低了勘測成本，而且不受惡劣天氣影響，提高了勘測效率;嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)定線路行駛，不會出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象，大大降低了漏檢率。采用可旋轉(zhuǎn)和垂直移動的圓盤、能沿圓盤滑槽滑移的檢測探頭，檢測精度大幅度提高，大大降低誤檢率。該檢漏探測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備組裝方便，容易維護。
【附圖說明】
[0033]圖1為本申請實施例提供的垃圾填埋場防滲層漏洞探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主視圖；
[0034]圖2為圖1的俯視圖；
[0035]圖3為圖1中檢測探頭的結(jié)構(gòu)不圖；
[0036]圖4為本申請實施例提供的電極溫納排布的結(jié)構(gòu)示圖；
[0037]圖5為本申請實施例提供的垃圾填埋場防滲層漏洞探測方法的流程圖。
[0038](圖中各標(biāo)號代表的部件依次為:I檢測車、2控制箱、3信號接收發(fā)射器、4定位裝置、5電動馬達(dá)、6圓盤、7檢測探頭、8彈簧、9蓄電池、10素瓷、11CUS04.5H20溶液、12導(dǎo)電銅棒、13電極、14電纜、15轉(zhuǎn)換器、16處理器、17計算點、18激電電源、19升降旋轉(zhuǎn)裝置)
【具體實施方式】
[0039]本實用新型實施例通過提供一種垃圾填埋場防滲層漏洞檢測系統(tǒng)及檢測方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中勘測工作量較大、容易出現(xiàn)漏檢、定位不準(zhǔn)導(dǎo)致誤判漏點以及無法對防滲層完整性進行整體評估的技術(shù)問題，實現(xiàn)了節(jié)省人力成本，降低了勘測成本，提高了勘測效率，避免出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象，降低了漏檢率，大大提高檢測精度，集數(shù)據(jù)信息量大，可進行層析成象計算，成圖直觀，可視性強的技術(shù)效果。
[0040]本實用新型實施例提供了一種垃圾填埋場防滲層漏洞檢測系統(tǒng)，該漏洞檢測系統(tǒng)包括:多根電極13、轉(zhuǎn)換器15、處理器16及偶極探測裝置。多根電極13布置在垃圾堆體上的設(shè)定位置，以檢測設(shè)定位置的電勢信號。轉(zhuǎn)換器15分別通過多根電纜14與多根電極13連接，以接收多根電極13發(fā)送的電信號，生成地電信息。處理器16與轉(zhuǎn)換器15連接，以接收并處理轉(zhuǎn)換器15發(fā)送的地電信息，生成垃圾堆體的電阻率分布圖，并確定滲漏疑似區(qū)域。偶極探測裝置包括:檢測車I及設(shè)置在檢測車I上的檢測探頭7;檢測車I帶動檢測探頭7在滲漏疑似區(qū)域內(nèi)移動;檢測探頭7確定滲漏疑似區(qū)域的漏點位置。
[0041]進一步的，電極13采用不銹鋼電極;參見附圖4，多根電極13等間距直線排布，形成溫納排列的檢測線;通過處理器16對溫納排列方式的電極13進行計算，計算時，一次有4根電極13通過繼電器，如第1、2、3、4號電極13，計算點17在4根電極13的中點，深度為四根電極13水平總距離的0.5倍;下一計算點17為2、3、4、5號電極，直到末端。第二層計算點17的間距為電極相鄰間距為2倍，及1、3、5、7號電極13的間距，以此類推，最后所有的計算點17呈倒置的等腰梯形。轉(zhuǎn)換器15內(nèi)部設(shè)置有繼電器;繼電器的一端通過電纜14連接電極13，另一端連接激電電源18 ；處理器16包括:存儲單元及處理單元;存儲單元接收并存儲地電信息；處理單元根據(jù)地電信息生成檢測線的縱剖面地電數(shù)據(jù);其中，通過平移多根電極13，處理單元能獲得多條檢測條的縱剖面地電數(shù)據(jù)，并對多條檢測條的縱剖面地電數(shù)據(jù)進行反演，生成垃圾堆體的電阻率分布圖。
[0042]進一步的，參見附圖1和2，檢測車I為前輪驅(qū)動及轉(zhuǎn)向的四輪小車;檢測車I設(shè)置有升降旋轉(zhuǎn)裝置19，升降旋轉(zhuǎn)裝置19底部固定一圓盤6，升降旋轉(zhuǎn)裝置19帶動圓盤6垂直移動和轉(zhuǎn)動;檢測探頭7垂直連接在圓盤6的底部。圓盤6能旋轉(zhuǎn)，從而改變兩檢測探頭7的連線相對車身的角度，保證在檢測過程中兩檢測探頭7連線的延長線始終通過膜上電極。
[0043]進一步的，參見附圖3，檢測探頭7包括:設(shè)置在內(nèi)部的CuS04.5H20溶液11、導(dǎo)電銅棒12及設(shè)置在底端的素瓷10;檢測時CuS04.5H20溶液11經(jīng)素瓷10末端滲出，電流信號通過內(nèi)置的導(dǎo)電銅棒12傳輸?shù)娇刂葡?。偶極探測裝置包括兩個檢測探頭7;圓盤6底部開設(shè)長條形的滑槽;兩個檢測探頭7分別通過彈簧8滑動設(shè)置在滑槽內(nèi)，通過滑動改變兩個檢測探頭7之間的間距。彈簧8伸縮帶動檢測探頭7在滲瀝液導(dǎo)排層上下運動，保證兩個檢測探頭7與滲瀝液導(dǎo)排層(碎石或卵石層)充分接觸。兩個檢測探頭7之間的間距調(diào)節(jié)范圍為0.5?1.5m。
[0044]進一步的，偶極探測裝置還包括:控制箱2、信號接收發(fā)射器3、定位裝置4、蓄電池9及電動馬達(dá)5。控制箱2設(shè)置在檢測車I的中部支撐隔板上;信號接收發(fā)射器3與控制箱2固定連接。定位裝置4設(shè)置在檢測車I上，與控制箱2連接，以記錄檢測車I相對垃圾堆體的位置。蓄電池9設(shè)置在底盤上。電動馬達(dá)5與蓄電池9通過導(dǎo)線連通形成驅(qū)動電路；電動馬達(dá)5的輸出軸與檢測車I的車輪傳動軸連接;控制箱2與驅(qū)動電路連接，以控制驅(qū)動電路的連通和斷開。控制箱2與升降旋轉(zhuǎn)裝置19連接，能控制圓盤6的上升、下降和旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)電銅棒12通過導(dǎo)線與控制箱2連接，偶極探測裝置工作時，CuSO4.5H20溶液11不斷從素瓷10中滲出，當(dāng)檢測車I運動到漏點位置時，電流從漏點地面經(jīng)CuSO4.5H20溶液11流入導(dǎo)電銅棒12，進而由導(dǎo)線流至控制箱，控制箱記錄并確定兩檢測探頭7的電勢差。
[0045]參見附圖5，該漏洞檢測系統(tǒng)的檢測方法包括以下步驟:
[0046]S1:將多根電極13布置在垃圾堆體上形成檢測線，沿檢測線進行檢測;通過處理器16生成檢測線的縱剖面地電數(shù)據(jù)。
[0047]S2:處理單元對檢測線的縱剖面地電數(shù)據(jù)進行反演，生成垃圾堆體的電阻率分布圖，并確定滲漏疑似區(qū)域。
[0048]S3:在滲漏疑似區(qū)域劃定多條網(wǎng)格或放射狀的探測線。
[0049]S4:檢測車I沿探測線進行漏點檢測，確定漏點位置。
[0050]進一步的，步驟SI包括:SlOl:將多根電極13等間距直線排布，形成溫納排列的檢測線;S102:將轉(zhuǎn)換器15的一端連接電極13，另一端連接激電電源18。
[0051]進一步的，步驟S2包括:S201:處理器16生成第一條檢測線的縱剖面地電數(shù)據(jù)后，平移多根電極13，形成第二條檢測線，并生成第二條檢測線的縱剖面地電數(shù)據(jù);S202:處理器16生成所有檢測線的縱剖面地電數(shù)據(jù);S203:處理單元對所有檢測線的縱剖面地電數(shù)據(jù)進行surfer反演，生成垃圾堆體的電阻率分布圖；S204:處理單元確定電阻率分布圖中的異常低阻區(qū)為滲漏疑似區(qū)域。
[0052]進一步的，步驟S3還包括:S301:在垃圾堆體的防滲層下設(shè)置膜下電極;S302:在防滲層上的垃圾堆體中設(shè)置膜上電極;S303:將膜下電極連接高壓發(fā)生器的負(fù)極，膜上電極連接高壓發(fā)生器的正極;S304:在垃圾堆體的覆蓋層表面灑水，開啟高壓發(fā)生器。
[0053]進一步的，步驟S4包括:S401:遙控器控制檢測車I沿探測線移動；S402:檢測車I移動設(shè)定距離后，旋轉(zhuǎn)圓盤6使兩個檢測探頭7的連線方向通過膜上電極，然后將兩個檢測探頭7放下;S403:控制箱2接收并記錄兩個檢測探頭7發(fā)送的電勢差信息，控制箱2同時記錄定位裝置4發(fā)送的位置信息；S404:檢測車I對所有探測線進行檢測;控制箱2建立滲漏疑似區(qū)域的電勢模型。
[0054]其中，當(dāng)兩個檢測探頭7產(chǎn)生極性反向時，控制箱2記錄兩個檢測探頭7的中點位置，減小兩個檢測探頭7的間距，檢測車I以較小歩距再次進行檢測，兩個檢測探頭7再次產(chǎn)生極性反向，即確定兩個檢測探頭7的中點為漏點位置。
[0055]本申請實施例中提供的技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點:
[0056]通過將信號接收發(fā)射器3、控制箱2、蓄電池9、電動馬達(dá)5設(shè)置在檢測車I上，檢測探頭7設(shè)置在能升降和旋轉(zhuǎn)的圓盤6上，操作人員通過遙控器發(fā)送信號到信號接收發(fā)射器3，控制箱2接收信號后控制電動馬達(dá)5工作，使檢測車I在垃圾堆體上運動，當(dāng)檢測車I運動到漏點時，膜上電極與膜下電極在漏點處形成回路，電流通過導(dǎo)電銅棒12傳到控制箱2上，以確定并記錄漏點位置。該檢漏探測系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程遙控進行操作，操作簡單，不需要操作人時時跟隨，節(jié)省人力成本，降低了勘測成本，而且不受惡劣天氣影響，提高了勘測效率;檢測車I嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)定線路行駛，不會出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象，大大降低了漏檢率。采用可旋轉(zhuǎn)和垂直移動的圓盤6、能沿圓盤6滑槽滑移且跟隨圓盤6上升、下降和旋轉(zhuǎn)的檢測探頭7，檢測精度大幅度提高，大大降低誤檢率。該檢漏探測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備組裝方便，容易維護。
[0057]以上所述的【具體實施方式】，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的【具體實施方式】而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種垃圾填埋場防滲層漏洞檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述漏洞檢測系統(tǒng)包括: 多根電極，布置在垃圾堆體上的設(shè)定位置，以檢測所述設(shè)定位置的電勢信號； 轉(zhuǎn)換器，分別通過多根電纜與所述多根電極連接，以接收所述多根電極發(fā)送的所述電勢信號，生成地電信息； 處理器，與所述轉(zhuǎn)換器連接，以接收并處理所述轉(zhuǎn)換器發(fā)送的所述地電信息，生成所述垃圾堆體的電阻率分布圖，并確定滲漏疑似區(qū)域； 偶極探測裝置，包括:檢測車及設(shè)置在所述檢測車上的檢測探頭;所述檢測車帶動所述檢測探頭在所述滲漏疑似區(qū)域內(nèi)移動;所述檢測探頭確定所述滲漏疑似區(qū)域的漏點位置。2.如權(quán)利要求1所述的漏洞檢測系統(tǒng)，其特征在于， 所述電極采用不銹鋼電極;所述多根電極等間距直線排布，形成溫納排列的檢測線； 所述轉(zhuǎn)換器內(nèi)部設(shè)置有繼電器； 所述電極的一端通過所述電纜連接所述繼電器，另一端連接激電電源； 所述處理器包括:存儲單元及處理單元； 所述存儲單元接收并存儲所述地電信息； 所述處理單元根據(jù)所述地電信息生成所述檢測線的縱剖面地電數(shù)據(jù)； 其中，通過平移所述多根電極，所述處理單元能獲得多條所述檢測線的縱剖面地電數(shù)據(jù)，并對多條所述檢測線的縱剖面地電數(shù)據(jù)進行反演，生成所述垃圾堆體的電阻率分布圖。3.如權(quán)利要求1所述的漏洞檢測系統(tǒng)，其特征在于， 所述檢測車為前輪驅(qū)動及轉(zhuǎn)向的四輪小車； 所述檢測車設(shè)置有升降旋轉(zhuǎn)裝置，所述升降旋轉(zhuǎn)裝置底部固定一圓盤，所述升降旋轉(zhuǎn)裝置帶動所述圓盤垂直移動和轉(zhuǎn)動； 所述檢測探頭垂直連接在所述圓盤的底部。4.如權(quán)利要求3所述的漏洞檢測系統(tǒng)，其特征在于， 所述檢測探頭包括:設(shè)置在內(nèi)部的CuSO4.5H20溶液、導(dǎo)電銅棒及設(shè)置在底端的素瓷； 所述偶極探測裝置包括兩個所述檢測探頭； 所述圓盤底部開設(shè)長條形的滑槽； 兩個所述檢測探頭分別通過彈簧滑動設(shè)置在所述滑槽內(nèi)；兩個所述檢測探頭之間的間距調(diào)節(jié)范圍為0.5?1.5m。5.如權(quán)利要求4所述的漏洞檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述偶極探測裝置還包括: 控制箱，設(shè)置在所述檢測車上； 信號接收發(fā)射器，與所述控制箱固定連接； 定位裝置，設(shè)置在所述檢測車上，與所述控制箱連接，以記錄所述檢測車相對所述垃圾堆體的位置； 蓄電池，設(shè)置在所述檢測車上； 電動馬達(dá)，與所述蓄電池通過導(dǎo)線連通形成驅(qū)動電路;所述電動馬達(dá)的輸出軸與所述檢測車的車輪傳動軸連接;所述控制箱與所述驅(qū)動電路連接，以控制所述驅(qū)動電路的連通和斷開； 所述導(dǎo)電銅棒通過導(dǎo)線與所述控制箱連接。
【文檔編號】G01M3/40GK205607615SQ201620032829
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年1月13日
【發(fā)明人】薛強, 肖凱, 劉凱, 王華慶, 李振澤
【申請人】中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所