CN110879117A - 一种堤防漏水口探测装置及方法 - Google Patents

一种堤防漏水口探测装置及方法 Download PDF

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张杨
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Abstract

本发明提供一种堤防漏水口探测装置及方法,所述装置包括放置在堤防内侧的供电电极、放置在堤防外侧的N个供电电极、信号发送机、磁场测量仪,所述方法包括粗测与精测,所述粗测选取一定数量的粗测点,依次导通N个供电电极,确定磁场强度最大值所对应的粗测点以及供电电极位置,从而确定V字形精测区域,在所述精测区域内等间距划分精测点,测量精测点处的磁场强度,比较所述磁场强度,确定最大值所对应的精测点位置,最终准确定位漏水口。本发明的有益效果:能在不危害环境的情况下,通过粗测圈定漏水口的范围,再通过精测快速而准确地定位漏水口,为堤防应急抢险提供技术支撑。

Description

一种堤防漏水口探测装置及方法
技术领域
本发明涉及堤防隐患探测领域,尤其涉及一种堤防漏水口探测装置及方法。
背景技术
堤防是沿江河、水库、水渠和海岸等修筑的挡水建筑物,堤防有水的一侧称为外侧,另一侧称为内侧。在实际中往往会在堤防内侧观察到有渗漏出水口(简称渗出口),却难以确定堤防外侧渗漏入水口(简称漏水口)的位置情况。当遭遇洪水时,存在隐患的堤防极易诱发管涌、漏洞和堤防崩塌等险情,及时探查堤防质量状况,消除堤防隐患,是现代水利工程需要迫切解决的技术难题。
目前,堤防隐患探测方法大体可分为三类:人工探视、地质钻探和地球物理探测,其中前两类方法不能满足快速、准确或无损探测等要求,而第三类地球物理探测方法则具备这些优点。能够用于堤防隐患探测的地球物理探测方法包括探地雷达法、电阻率法、瞬变电磁法、三维地震法、激发极化法等。探地雷达可用于堤防隐患的探测,它是利用向地下发射电磁波的方法来探测堤防隐患,但电磁波的速度容易受到介质含水量的影响,对于含水量较高的堤防(例如南方湿润地区的堤防),探测效果会大大降低;电阻率法可用于地下水的探测,该方法是通过接地电极将直流电供入地下,建立稳定的人工电流场,然后通过观测和研究电流场的分布规律来寻找地下水。对于接地条件差的堤防,电阻率法存在局限性;瞬变电磁法测量的是地下涡流产生的二次磁场,瞬变电磁法相对于上述电阻率法及其他电法而言,其优点在于测量无需接地,但瞬变电磁法的测量信号不能选频和滤波,压制干扰的措施较复杂,而且测量信号的电平很小,例如达到10-7量级,测量难度高;激发极化法(MIP)相较于电阻率法的优点是受地形变化影响较小,该方法观测的是由激发极化效应产生的二次磁场,二次场的测量信号很小,一般只有几十皮特,且目前应用的激电参数较多,这些参数的选取与不同地质体和不同的仪器有关,因此应用激发极化法对堤防隐患进行探测时达不到简便、快速的要求;三维(3D)地震法已被证明可对地下水体流动通道进行刻画,然而,对于地形陡峭或植被高度覆盖的地区,采用3D地震法会大大增加探测的成本和难度。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种堤防漏水口探测装置及方法,先通过“粗测”圈定漏水口的范围,再通过“精测”准确定位漏水口,不危害环境的情况下,快速、有效地定位堤防漏水口,为堤防应急抢险提供数据支撑。
本发明提供一种堤防漏水口探测装置,包括放置在堤防内侧的第一供电电极、放置在堤防外侧的N个第二供电电极、信号发送机、磁场测量仪,N≥1;其中,所述信号发送机与所述第一供电电极、所述N个第二供电电极之间均通过导线连接,所述信号发送机产生一定频率和幅值的激励电流,并通过导线输送至第二供电电极,所述第二供电电极将所述激励电流传输至水中,所述激励电流流经漏水口、渗漏通道、第一供电电极后回到所述信号发送机,形成电流回路;所述磁场测量仪在各测点处测量水中电流产生的磁场以及所在测点的位置。
进一步地,所述第一供电电极可以是单个电极,也可以是由多个电极构成的电极系,所述电极采用导电性能良好的金属材料制成。
进一步地,所述堤防漏水口探测装置还包括静态磁场测量仪和便携式计算机系统,其中,所述静态磁场测量仪用于测量背景磁场数据,所述背景磁场数据用于对所述磁场测量仪的测量结果进行校正;所述便携式计算机系统用于运行漏水口探测的应用程序,获取所述磁场测量仪以及静态磁场测量仪的测量数据,进行噪声滤除、数据校正、反演、结果存储与显示、人机交互。
进一步地,所述信号发送机包括信号发生器、信号调理及功率放大电路、电极导通控制装置、微控制器、以及电流监测电路,其中,所述微控制器用于设置所述第二供电电极输出的激励电流的大小和频率,所述微控制器根据所述激励电流的大小和频率控制所述信号发生器产生对应频率的正弦波信号,所述正弦波信号经所述信号调理及功率放大电路进行滤波、电压放大和功率放大后,由电极导通控制装置输送至对应的第二供电电极;所述微控制器通过电极导通控制装置控制激励电流输送至不同的第二供电电极,所述电流监测电路连接所述微控制器,用于实时监测激励电流的大小变化,所述微控制器接收激励电流的变化数据并记录,根据所述激励电流的变化数据对所述信号调理及功率放大装置进行增益调节,使得激励电流满足设置要求并保持稳定。
进一步地,所述磁场测量仪包括GPS定位装置,用于测量所在测点的位置信息;所述磁场测量仪、所述静态磁场测量仪与所述便携式计算机系统进行通信连接。
本发明还提供一种堤防漏水口探测方法,包括以下步骤:
S1、将所述第一供电电极放置在堤防内侧的渗出口,将所述N个第二供电电极等间距、平行放置在远离堤防外侧表面一定距离的水中;将所述静态磁场测量仪固定放置在堤防上,测量背景磁场变化;
S2、在堤防与所述N个第二供电电极之间的水面上选取M个粗测点,所述M个粗测点沿堤防外侧表面均匀等间隔分布,且分布位置与步骤S1中的N个第二供电电极的分布位置平行,M>N;
S3、利用所述信号发送机产生激励电流,并通过所述电极导通控制装置依次导通所述N个第二供电电极,激励电流由导通的第二供电电极输送至水中,形成电流回路,并在周围空间产生磁场,每次导通时利用所述磁场测量仪分别在各粗测点处测量并记录磁场数据以及对应粗测点的位置信息;
S4、所述便携式计算机获取所述磁场测量仪以及所述静态磁场测量仪测得的磁场数据,并对所述磁场测量仪测得的磁场数据进行校正,利用校正后的磁场数据,比较导通不同第二供电电极时的磁场数据,确定磁场数据最大值所对应的第二供电电极与粗测点的位置;
S5、将与步骤S4中确定的粗测点相邻的两个粗测点分别与步骤S4中确定的第二供电电极在水面上的投影相连,形成V字形精测区域;
S6、在所述精测区域内等间距划分精测点,所述信号发送机导通步骤S4中确定的第二供电电极,向水中输送激励电流,利用所述磁场测量仪依次在所述精测点处测量并记录所述激励电流产生的磁场数据以及对应精测点的位置;
S7、所述便携式计算机获取所述磁场测量仪以及静态磁场测量仪测得的磁场数据,并对所述磁场测量仪测得的磁场数据进行校正,利用校正后的磁场数据,比较在不同精测点处的磁场数据,确定磁场数据最大值所对应的精测点的位置,所述精测点的位置为漏水口在水面上的投影位置,再根据水深确定漏水口的准确位置。
进一步地,步骤S3的具体过程为:对放置在堤防外侧的N个第二供电电极依次进行编号{1,2,…,N},首先通过所述电极导通控制装置将编号为1的第二供电电极导通,将其余的第二供电电极关闭,所述信号发送机产生的激励电流经编号为1的第二供电电极输送至水中,流经渗漏通道、第一供电电极最后回到信号发送机,形成电流回路,所述磁场测量仪分别在步骤S2中确定的各粗测点进行测量并记录磁场数据以及对应粗测点的位置;
然后改变导通电极,将编号为2的第二供电电极导通,将其余的第二供电电极关闭,所述磁场测量仪分别在各粗测点进行测量并记录磁场数据以及对应粗测点的位置;重复上述步骤,直至所有第二供电电极均完成导通,进一步得到N×M组磁场数据。
进一步地,所述步骤S4、步骤S7中,所述校正过程为:从所述磁场测量仪测得的磁场数据中减去激励电流幅度变化引起的测点磁场变化,减去背景磁场变化引起的测点磁场变化,减去堤防内部存在的人文设施引起的干扰,减去传输激励电流的导线和电极产生的干扰磁场,减去测点地形变化引入的误差;其中,所述静态磁场测量仪提供背景磁场变化的校正数据。
进一步地,所述步骤S4中,首先比较在导通编号为1的第二供电电极时,M组不同粗测点处的磁场数据,得到这M组数据中的最大值;然后比较在导通编号为2的第二供电电极时,不同粗测点处的磁场数据,得到最大值,重复上述过程,最终得到N个磁场测量数据;比较所述N个磁场测量数据,确定最大值所对应的第二供电电极以及粗测点的位置。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是:能在不危害环境的情况下,通过粗测圈定漏水口的范围,再通过精测快速而准确地定位漏水口,为堤防应急抢险提供技术支撑。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种堤防漏水口探测方法的示意图一;
图2是本发明实施例提供的一种堤防漏水口探测方法的示意图二;
图3是本发明实施例提供的一种堤防漏水口探测装置的信号发送机的结构图;
图4是本发明实施例提供的一种堤防漏水口探测装置的磁场测量仪的结构图;
图5是本发明实施例提供的一种堤防漏水口探测装置的静态磁场测量仪的结构图;
图6是本发明实施例提供的一种堤防漏水口探测方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1,本发明的实施例提供了一种堤防漏水口探测装置,包括放置在堤防外侧的供电电极1-4、放置在堤防内侧的供电电极5、信号发送机12、磁场测量仪18;其中,供电电极5可以是单个电极,也可以是由多个电极构成电极系,电极采用铜、铝等导电性能良好的金属材料制成。开始探测时,所述堤防内侧的供电电极5放置在渗出口17处,若堤防内侧出现多个渗出口,则供电电极5采用多个电极,每个渗出口均放置一个电极,组成电极系;所述堤防外侧的供电电极1-4等间距、平行放置在远离堤防外侧表面一定距离的水中;所述信号发送机12与上述供电电极1-5之间均通过导线13连接,所述信号发送机12产生一定频率和幅值的激励电流,并通过导线13输送至供电电极1-4,供电电极1-4将所述激励电流传输至水中,所述激励电流流经漏水口、渗漏通道、供电电极5后回到信号发送机12,形成电流回路;所述磁场测量仪18在各粗测点6-11处测量水中电流产生的磁场以及所在粗测点的位置。
所述堤防漏水口探测装置还包括静态磁场测量仪19和便携式计算机系统20,其中,所述静态磁场测量仪19用于测量背景磁场数据,对所述磁场测量仪18的测量结果进行校正;所述便携式计算机系统20用于运行漏水口探测的应用程序,获取所述磁场测量仪18以及静态磁场测量仪19的测量数据,进行噪声滤除、数据校正、反演、结果存储与显示、人机交互。
请参阅图3,信号发送机12包括信号发生器12.1、信号调理及功率放大电路12.2、电极导通控制装置12.3、微控制器12.4、以及电流监测电路12.5,其中,微控制器12.4用于设置所述供电电极输出的激励电流的大小和频率,微控制器12.4根据所述激励电流的大小和频率控制信号发生器12.1产生对应频率的正弦波信号,所述正弦波信号经过信号调理及功率放大电路12.2进行滤波、电压放大和功率放大后,由电极导通控制装置12.3输送至对应的供电电极;微控制器12.4通过电极导通控制装置12.3控制电流输送至不同的供电电极,电流监测电路12.5连接微控制器12.4,用于实时监测激励电流的大小变化,微控制器12.4接收激励电流的变化数据并记录,根据所述激励电流的变化数据对信号调理及功率放大装置12.2进行增益调节,使得电流满足设置要求并保持稳定。
请参阅图4,磁场测量仪18包括磁场传感器18.1、信号调理电路18.2、锁相放大电路18.3、模数转换电路18.4、数字信号处理电路18.5、以及GPS定位装置18.6,其中,磁场传感器18.1用于测量所处测点的三维磁场信号,所述磁场信号经信号调理电路18.2进行放大、滤波后,由锁相放大电路18.3进行相敏检测,进一步提高磁场信号的信噪比,再经模数转换电路18.4转换成数字化的磁场信号;GPS定位装置18.6用于提供所处测点的位置信息;数字信号处理电路18.5对数字化的磁场信号以及所处测点的位置信息进行分析、处理后传送给便携式计算机系统20。
请参阅图5,静态磁场测量仪19包括磁场传感器19.1、信号调理电路19.2、模数转换电路19.3、以及数字信号处理电路19.4,静态磁场测量仪19固定放置在测量水域附近的堤防上,监测背景磁场随时间的变化过程,测量得到的相关数据用于对磁场测量仪18的测量结果进行校正。其中,磁场传感器19.1测量得到的磁场信号经信号调理电路19.2进行放大、滤波后,由模数转换电路19.3进行数字化处理,最后数字信号处理电路19.4对数字化后的磁场信号进行分析、处理后传送给便携式计算机系统20。
便携式计算机系统20可以是笔记本电脑、平板电脑、掌上电脑或自行设计的上位机等设备,所述便携式计算机系统20上运行相应的漏水口探测应用程序,接收磁场测量仪18和静态磁场测量仪19的测量数据,进行噪声滤除、数据校正、反演、结果存储与显示、以及人机交互等工作。
请参阅图1、图2、图6,本实施例还提供采用上述探测装置对堤防漏水口进行探测的方法,包括以下步骤:
S1、将供电电极5放置在堤防内侧的渗出口,若堤防内侧出现多个渗出口,则供电电极5采用多个电极,每个渗出口均放置一个电极,组成电极系;将4个供电电极1-4等间距、平行放置在远离堤防外侧表面一定距离的水中,一般漏水口距离堤防不会太远,本实施例供电电极1-4放置在堤防外侧100m处的水中;将所述静态磁场测量仪固定放置在堤防上,测量背景磁场变化;
S2、在堤防与所述4个供电电极1-4之间的水面上选取6个粗测点6-11,所述6个粗测点6-11沿堤防外侧表面均匀等间隔分布,且分布位置与步骤S1中的4个供电电极1-4的分布位置平行,本实施例中粗测点6-11距离堤防外侧50m;
S3、利用所述信号发送机12产生激励电流,并通过电极导通控制装置12.3依次导通所述供电电极1-4,激励电流由导通的该供电电极输送至水中,形成电流回路,并在周围空间产生磁场,每次导通一个供电电极时利用磁场测量仪18分别在各粗测点处测量并记录磁场数据以及对应粗测点的位置信息;
具体地,首先通过信号发送机12控制供电电极1导通,同时关闭供电电极2-4,信号发送机12产生激励电流,磁场测量仪18依次在粗测点6-11处测量水中电流产生的磁场并记录;然后改变导通电极,通过信号发送机12控制供电电极2导通,同时关闭供电电极1、3、4,信号发送机12再次产生激励电路,磁场测量仪18在粗测点6-11处依次测量水中电流产生的磁场并记录,重复上述过程,直至供电电极1-4均完成导通,并得到导通时在各测点处的磁场数据;磁场测量仪18上的GPS定位装置18.6测量得到粗测点6-11处的位置信息。
S4、便携式计算机20获取磁场测量仪18以及静态磁场测量仪19测得的磁场数据,并对磁场测量仪18测得的磁场数据进行校正,利用校正后的磁场数据,比较导通不同供电电极的磁场数据,确定磁场数据最大值所对应的堤防外侧的供电电极与粗测点的位置;
具体地,所述数据校正的过程为:从磁场测量仪18测得的磁场数据中减去激励电流幅度变化引起的测点磁场变化,减去背景磁场变化引起的测点磁场变化,减去堤防内部存在的人文设施引起的干扰,减去传输激励电流的导线和电极产生的干扰磁场,减去测点地形变化引入的误差;其中,静态磁场测量仪19提供背景磁场变化的校正数据。
需要说明的是,信号发送机12产生的激励电流经堤防外侧的供电电极输送至水中,经过漏水口14、渗漏通道、渗出口17最后回到供电电极5,形成电流回路,其中如图1所示,会在漏水口14与堤防外侧的电极1-4之间形成一个主要的电流通路,比如主要电流通路15,在该电流通路15上的电流密度要高于堤防外侧其他位置的电流密度。根据毕奥-萨伐尔(Biot-Savart)定律,电流元
Figure BDA0002263190420000091
激发的元磁场
Figure BDA0002263190420000092
可由下式表示(采用国际单位制):
Figure BDA0002263190420000093
其中,r表示电流元
Figure BDA0002263190420000094
(看作位于一点)到场点P的距离,
Figure BDA0002263190420000095
表示从电流元
Figure BDA0002263190420000096
指向场点P的单位矢量,μ0表示真空的磁导率,μ0=4π×10-7N/A2
因此,较高的电流密度的区域会形成较高的磁场强度。基于这一规律,请参阅图1,当供电电极1与供电电极5导通时,分别在粗测点6-11处测量磁场强度,得到6组磁场数据,比较6组数据的大小,得到最大值,图中粗测点7位于漏水口14与供电电极1之间的主要电流通路15上,因此在所述6组磁场数据中,粗测点7处的磁场强度最高,记该最大值为1-7-c,其中c表示测量得到的磁场强度;同理,当供电电极2与供电电极5导通时,会在粗测点8处得到最大磁场强度,记为2-8-d,其中d表示测量得到的磁场强度;当供电电极3与供电电极5导通时,会在粗测点9处得到最大磁场强度,记为3-9-e,其中e表示测量得到的磁场强度;当供电电极4与供电电极5导通时,会在粗测点9得到最大磁场强度,记为4-9-f,其中f表示测量得到的磁场强度;比较以上各最大磁场数据,得到1-7-c为最大值,4-9-f为最小值,因此可以推断出漏水口更接近供电电极1,而距离供电电极2、3较远,距离供电电极4最远。通过以上分析确定漏水口的大致水平面上的位置。
在实际工程应用中,待测水域的面积往往较大,为了提高探测效率,各测点之间必然存在一定间隔,导致上述测量过程仅能确定漏水口的大致的水平面上的位置,还需要进行精测准确定位漏水口。
S5、将与步骤S4中确定的粗测点相邻的两个粗测点分别与步骤S4中确定的供电电极在水面上的投影相连,形成V字形精测区域;
请参阅图2,步骤S4确定出漏水口距离供电电极1最近,且在粗测点7处测得最大磁场强度,分别连接供电电极1与粗测点8、供电电极1与粗测点6,形成V字形区域21,所述V字形区域21将确定出漏水口的水平位置。在实际中,粗测过程中选区的测点数量可以适当增加,使得精测过程中的V字形区域更小。
S6、在所述精测区域内等间距划分精测点,信号发送机12导通步骤S4中确定的供电电极,向水中输送激励电流,利用磁场测量仪18依次在所述精测点处测量并记录所述激励电流产生的磁场数据以及对应精测点的位置;
在步骤S5中确定的V字形区域21中等间距地划分出若干精测点22,将供电电极1与供电电极5导通,依次记录各个精测点处的磁场数据。所述精测电22划分得越密集,漏水口的定位越准确,但探测时间也会随之增加,实际工程应用时,根据定位精度要求、工程周期、经费预算等确定精测点个数。
S7、便携式计算机20获取磁场测量仪18以及静态磁场测量仪19测得的磁场数据,并对所述磁场测量仪18测得的磁场数据进行校正,利用校正后的磁场数据,比较在不同精测点处的磁场数据,确定磁场数据最大值所对应的精测点的位置,所述精测点的位置为漏水口在水面上的投影位置,再根据水深确定漏水口的准确位置。
具体地,所述数据校正过程与步骤S4中的过程相同。由于堤防内部存在渗漏通道,水的电阻率比堤防的电阻率低,因此电流将集中沿着渗漏通道流动,电流在漏水口处聚集并进入渗漏通道,在漏水口处的电流密度将会是周围水域中电流密度的最大值,即漏水口处可以测量到最大的磁场强度,因此,通过比较各个精测点处的磁场强度,可以确定漏水口在水面上的准确投影,再根据水深,即可得到漏水口的准确位置。
在本文中,所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的,只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解,所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下,本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种堤防漏水口探测装置,其特征在于,包括放置在堤防内侧的第一供电电极、放置在堤防外侧的N个第二供电电极、信号发送机、磁场测量仪,N≥1;其中,所述信号发送机与所述第一供电电极、所述N个第二供电电极之间均通过导线连接,所述信号发送机产生一定频率和幅值的激励电流,并通过导线输送至第二供电电极,所述第二供电电极将所述激励电流传输至水中,所述激励电流流经漏水口、渗漏通道、第一供电电极后回到所述信号发送机,形成电流回路;所述磁场测量仪在各测点处测量水中电流产生的磁场以及所在测点的位置。
2.根据权利要求1所述的堤防漏水口探测装置,其特征在于,所述第一供电电极可以是单个电极,也可以是由多个电极构成的电极系,所述电极采用导电性能良好的金属材料制成。
3.根据权利要求1所述的堤防漏水口探测装置,其特征在于,所述堤防漏水口探测装置还包括静态磁场测量仪和便携式计算机系统,其中,所述静态磁场测量仪用于测量背景磁场数据,所述背景磁场数据用于对所述磁场测量仪的测量结果进行校正;所述便携式计算机系统用于运行漏水口探测的应用程序,获取所述磁场测量仪以及静态磁场测量仪的测量数据,进行噪声滤除、数据校正、反演、结果存储与显示、人机交互。
4.根据权利要求1所述的堤防漏水口探测装置,其特征在于,所述信号发送机包括信号发生器、信号调理及功率放大电路、电极导通控制装置、微控制器、以及电流监测电路,其中,所述微控制器用于设置所述第二供电电极输出的激励电流的大小和频率,所述微控制器根据所述激励电流的大小和频率控制所述信号发生器产生对应频率的正弦波信号,所述正弦波信号经所述信号调理及功率放大电路进行滤波、电压放大和功率放大后,由电极导通控制装置输送至对应的第二供电电极;所述微控制器通过电极导通控制装置控制激励电流输送至不同的第二供电电极,所述电流监测电路连接所述微控制器,用于实时监测激励电流的大小变化,所述微控制器接收激励电流的变化数据并记录,根据所述激励电流的变化数据对所述信号调理及功率放大装置进行增益调节,使得激励电流满足设置要求并保持稳定。
5.根据权利要求1所述的堤防漏水口探测装置,其特征在于,所述磁场测量仪包括GPS定位装置,用于测量所在测点的位置信息;所述磁场测量仪、所述静态磁场测量仪与所述便携式计算机系统进行通信连接。
6.一种堤防漏水口探测方法,采用权利要求1-4任一项所述的探测装置,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将所述第一供电电极放置在堤防内侧的渗出口,将所述N个第二供电电极等间距、平行放置在远离堤防外侧表面一定距离的水中;将所述静态磁场测量仪固定放置在堤防上,测量背景磁场变化;
S2、在堤防与所述N个第二供电电极之间的水面上选取M个粗测点,所述M个粗测点沿堤防外侧表面均匀等间隔分布,且分布位置与步骤S1中的N个第二供电电极的分布位置平行,M>N;
S3、利用所述信号发送机产生激励电流,并通过所述电极导通控制装置依次导通所述N个第二供电电极,激励电流由导通的第二供电电极输送至水中,形成电流回路,并在周围空间产生磁场,每次导通时利用所述磁场测量仪分别在各粗测点处测量并记录磁场数据以及对应粗测点的位置信息;
S4、所述便携式计算机获取所述磁场测量仪以及所述静态磁场测量仪测得的磁场数据,并对所述磁场测量仪测得的磁场数据进行校正,利用校正后的磁场数据,比较导通不同第二供电电极时的磁场数据,确定磁场数据最大值所对应的第二供电电极与粗测点的位置;
S5、将与步骤S4中确定的粗测点相邻的两个粗测点分别与步骤S4中确定的第二供电电极在水面上的投影相连,形成V字形精测区域;
S6、在所述精测区域内等间距划分精测点,所述信号发送机导通步骤S4中确定的第二供电电极,向水中输送激励电流,利用所述磁场测量仪依次在所述精测点处测量并记录所述激励电流产生的磁场数据以及对应精测点的位置;
S7、所述便携式计算机获取所述磁场测量仪以及静态磁场测量仪测得的磁场数据,并对所述磁场测量仪测得的磁场数据进行校正,利用校正后的磁场数据,比较在不同精测点处的磁场数据,确定磁场数据最大值所对应的精测点的位置,所述精测点的位置为漏水口在水面上的投影位置,再根据水深确定漏水口的准确位置。
7.根据权利要求6所述的堤防漏水口探测方法,其特征在于,步骤S3的具体过程为:对放置在堤防外侧的N个第二供电电极依次进行编号{1,2,…,N},首先通过所述电极导通控制装置将编号为1的第二供电电极导通,将其余的第二供电电极关闭,所述信号发送机产生的激励电流经编号为1的第二供电电极输送至水中,流经渗漏通道、第一供电电极最后回到信号发送机,形成电流回路,所述磁场测量仪分别在步骤S2中确定的各粗测点进行测量并记录磁场数据以及对应粗测点的位置;
然后改变导通电极,将编号为2的第二供电电极导通,将其余的第二供电电极关闭,所述磁场测量仪分别在各粗测点进行测量并记录磁场数据以及对应粗测点的位置;重复上述步骤,直至所有第二供电电极均完成导通,进一步得到N×M组磁场数据。
8.根据权利要求6所述的堤防漏水口探测方法,其特征在于,所述步骤S4、步骤S7中,所述校正过程为:从所述磁场测量仪测得的磁场数据中减去激励电流幅度变化引起的测点磁场变化,减去背景磁场变化引起的测点磁场变化,减去堤防内部存在的人文设施引起的干扰,减去传输激励电流的导线和电极产生的干扰磁场,减去测点地形变化引入的误差;其中,所述静态磁场测量仪提供背景磁场变化的校正数据。
9.根据权利要求6所述的堤防漏水口探测方法,其特征在于,所述步骤S4中,首先比较在导通编号为1的第二供电电极时,M组不同粗测点处的磁场数据,得到这M组数据中的最大值;然后比较在导通编号为2的第二供电电极时,不同粗测点处的磁场数据,得到最大值,重复上述过程,最终得到N个磁场测量数据;比较所述N个磁场测量数据,确定最大值所对应的第二供电电极以及粗测点的位置。
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