[实用新型]充电法地下水渗漏监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电子监测装置，尤其是一种利用充电法的原理来对地下水渗漏监测的装置。

背景技术

渗漏问题一直是堤坝等挡水建筑物安全及基坑开挖过程中一个重要问题，渗漏监测则是保证这些建筑物安全的一个重要内容。上世纪80年代以来，国内外投入了大量的人力物力，开展渗漏定位的监（检）测技术研究。从已取得的成果看，基本方法是检测隐患与周围沿途、混凝土等介质是否存在的明显的物性（即电性、弹性、温度等）差异，或由此而引起的各种响应，客服背景干扰，把隐患的物力异常监测出来、

随着水电工程建设的发展及科学技术的进步，渗漏监测的方法和手段都取得了长足的发展，监测仪器装置也日趋完善。目前常用的基于电法探测的渗漏监测技术有高密度电阻率法、自然电位法和激发极化法，很少有使用充电法的方式来进行渗漏的监测。同时，目前使用的基于电法探测的渗漏监测技术也都还是基于人工定时定点测量，不能实现长时间的无人值守、自动监测、数据的远程传输等功能。

随着电子技术及无线传输技术的发展，人们对渗漏监测提出了新的要求：自动监测、远程传输。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种充电法地下水渗漏监测装置，该装置利用了电法勘探中的充电法原理，能自动采集、远程传输。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种充电法地下水渗漏监测装置，其由电极转换单元、电压电流测量单元、微处理器控制单元、无线传输单元及供电单元组成；

所述的电极转换单元包括：用于连接若干地面测量电极的测量电极接口和用于连接若干供电电极的供电电极接口；一测量电极转换电路，所述的各测量电极接口的输出接测量电极转换电路的输入；一供电电极切换电路，所述的供电电极接口的输出接供电电极切换电路的输入，所述的供电电极接口中的一个与采样电阻相接，另一个与供电单元相接；

所述的电压电流测量单元包括两个独立的测量通道，每个通道均由前置放大电路、低通滤波电路、陷波电路、主放电路和电位转换电路组成；其中一路测量通道的输入端与测量电极转换电路的输出端连接，另一路测量通道的输入端与供电电极切换电路的输出端连接；

所述的微处理器控制单元至少包括有中心微控制器、存储电路单元和触摸液晶显示屏；所述两个独立测量通道的电位转换单元的输出单向连接至微控制器的AD转换中；微处理器一输出控制端控制测量电极转换电路以实现对地面测量电极的选择启用，微处理器的又一输出控制端控制供电电极切换电路以实现一组供电电极的选择；

所述的无线传输单元包括无线传输模块和远程控制中心，中心微控制器自带的通用同步异步收发机（USART）用于驱动无线发射模块。

所述的供电单元由两个DC/DC组、一个蓄电池和一个太阳能充电板组合而成。

所述的中心微控制器可以采用STM32微控制器；其自带12位AD转换器用于转换电压测量通道和电流测量通道的电压值，自带的通用同步异步收发机（USART）用于驱动触摸液晶显示屏、U盘存储电路及无线发射模块等。

本实用新型充电法地下水渗漏监测装置是基于电法勘探中的充电法原理，实现对地下水渗漏的自动监测；将供电电极和测量电极按照一定方式组合，也可以实现井地电法测量和井井电法测量。

本实用新型的优点：

1.勿需人员值守，可以实现自动监测及数据的远程传输等功能；

2.可节省大量的人力物力，且可以避免因每个工作人员操作方式的不同及处理方法的不当而引发的测量误差；

3.适应范围广，不会受恶劣环境的局限。

附图说明

图1　为本实用新型充电法地下水渗漏监测装置构成原理示意框图。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

具体实施方式

参阅图1所示，本实用新型充电法地下水渗漏监测装置包括五大部分：电极转换单元1、电压电流测量单元2、微处理器控制单元3、无线传输单元4以及供电单元5。

所述电极转换单元1包括：用于连接若干地面测量电极的测量电极接口和用于连接若干供电电极的供电电极接口；其中，图1所示实施例中，采用的两个测量电极接口11、12中，一测量电极接口11用于外接30道地面测量电极M，另一测量电极接口12用于外接测量电极N，各道地面测量电极M和电极N构成一个电极对。采用的两个供电电极接口15、16中，一供电电极接口15用于外接供电电极B，同时与采样电阻14相接，另一供电电极接口14用于外接15道供电电极A，同时与供电单元5相接。