[发明专利]一种堤防内部渗漏通道的探测装置及方法

权利要求书

1.一种堤防内部渗漏通道的探测装置，其特征在于，包括两个供电电极、信号发送机、以及磁场测量仪，其中，所述两个供电电极分别放置在堤防内侧和堤防外侧，用于将激励电流输送至堤防内部渗漏通道的水中；所述信号发送机连接两个供电电极，用于产生一定频率和幅值的激励电流；所述磁场测量仪布置在堤防的各测点处，用于测量水中电流产生的三维磁场，以及所在测点的位置信息。

2.根据权利要求1所述的堤防内部渗漏通道的探测装置，其特征在于，所述两个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所述的堤防内部渗漏通道的探测装置，其特征在于，所述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渗漏通道探测的应用程序，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、渗漏通道建模、结果存储与显示、人机交互。

4.根据权利要求1所述的堤防内部渗漏通道的探测装置，其特征在于，所述信号发送机包括信号发生器、信号调理及电压放大电路、功率放大电路、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电压放大电路进行滤波、电压放大后，由所述功率放大电路进行功率放大，最终输送给所述供电电极；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电压放大装置进行增益调节、对所述信号发生器进行频率调节，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所述的堤防内部渗漏通道的探测装置，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。

6.根据权利要求1或3所述的堤防内部渗漏通道的探测装置，其特征在于，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。

7.一种堤防内部渗漏通道的探测方法，采用如权利要求1-6任一项所述的探测装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将两个供电电极分别放置在堤防的两侧，其中一个电极放置在堤防内侧的渗漏出水口位置，并与渗出水充分接触，另一个电极先放置在堤防外侧距离堤防一定距离的水中；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、信号发送机产生激励电流，所述激励电流由供电电极输送到水中，形成电流回路，并在周围空间产生磁场，利用磁场测量仪在水面上各测点处测量并记录磁场数据以及对应测点的位置信息；

S3、所述便携式计算机系统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，利用校正后的数据进行数据分析、反演，找出渗漏入水口的位置；

S4、信号发送机停止产生激励电流，并将放置在堤防外侧水中的供电电极移至所述渗漏入水口处，重新开启信号发送机，产生激励电流，再次利用磁场测量仪在堤防表面各测点处测量并记录磁场数据以及对应测点的位置信息；

S5、所述便携式计算机系统获取所述磁场测量仪以及所述静态磁场测量仪测得的数据，并对所述磁场测量仪测得的磁场数据进行校正，利用校正后的数据进行数据分析、反演，最终得到渗漏通道的二维分布和走向。

8.根据权利要求7所述的堤防内部渗漏通道的探测方法，其特征在于，所述信号发送机产生的激励电流是一个低频电流信号，所述低频电流信号的频率不等于当地工频及它们的谐波信号的频率。