[发明专利]用于土工膜的监测传感系统

说明书

本发明提供一种用于土工膜的监测传感系统，包括：供电单元，具有两个采用非金属导电材料制成的供电电极，分别连接于主防渗土工膜的膜上和膜下，使得所述主防渗土工膜的膜上和膜下分别形成电场；若干监测传感电极，均匀排列于所述主防渗土工膜下，采集所述主防渗土工膜下对应位置的电势；其中，所述监测传感电极采用所述非金属导电材料制成；所述非金属导电材料由导电碳黑、石墨烯、碳纳米管、导电碳纤维、金属粉末中的一种或多种组合与非金属高分子聚合物混合形成。本发明通过在土工膜下布置采用非金属导电材料制成形成的若干监测传感电极，避免了使用金属电极带来的不能够抵抗酸碱和抗电化学腐蚀的问题和使用金属电极会破坏土工膜的潜在风险。

技术领域

本发明涉及土工膜防渗工程技术领域，特别是涉及一种土工膜防渗工程中长期渗漏监测技术领域，具体为一种用于土工膜的监测传感系统。

背景技术

垃圾填埋场、人工湖、水库、矿山尾矿库、堆浸场等项目一般采用防渗土工膜来建设防渗系统。但是土工膜在制造、运输和施工安装等环节都可能发生破损破坏，破损的土工膜必然产生渗漏。如果是垃圾填埋场等污染项目，渗漏的渗滤液必然污染地下水等周围环境，造成环境的破坏。传统的填埋场的渗漏监测方式是采用监测井，这种监测方式比较滞后，渗漏已经发生一段时间并扩散进入地下水，对环境造成一定的污染后才能被发现。对于冶金堆浸场项目，渗漏的溶液相当于利润损失。

传统的监测井方式只能确定填埋场土工膜破损并发生泄露，不能定位漏洞的位置。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的实施例的目的在于提供一种用于土工膜的监测传感系统，用于解决现有技术中土工膜防渗系统在施工运行过程中出现破损泄漏却无法定位渗漏位置的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明的实施例提供一种用于土工膜的监测传感系统，包括：供电单元，具有两个采用非金属导电材料制成的供电电极，分别连接于主防渗土工膜的膜上和膜下，使得所述主防渗土工膜的膜上和膜下分别形成电场；若干监测传感电极，均匀排列于所述主防渗土工膜下，采集所述主防渗土工膜下对应位置的电势；其中，所述监测传感电极采用所述非金属导电材料制成。

于本发明的一实施例中，所述非金属导电材料由导电碳黑、石墨烯、碳纳米管、导电碳纤维、金属粉末中的一种或多种组合与非金属高分子聚合物混合形成。

于本发明的一实施例中，所述监测传感电极的电阻率小于10^-5Ω·m。

于本发明的一实施例中，还包括次防渗土工膜，所述供电单元的两个所述供电电极分别分别连接于所述主防渗土工膜的膜上和膜下；所述监测传感电极位于所述主防渗土工膜之下。

于本发明的一实施例中，所述监测传感电极按照等距离间距布置于导电土工布上或导电土工复合排水网上；所述间距为0.5米～20米之间；每个所述监测传感电极的布设点位置通过GPS确定。

于本发明的一实施例中，所述导电土工复合排水网包括土工排水网、粘合于所述土工排水网的一面或两面的非金属导电土工布。

于本发明的一实施例中，所述供电单元采用高压直流电源或者正负脉冲方波供电。

于本发明的一实施例中，所述监测传感电极与信号传输电缆中的导线缆相连后密封，其中，所述信号传输电缆中所述导线缆的外绝缘层材料与所述监测传感电极中的所述非金属高分子聚合物材料相同。

如上所述，本发明的用于土工膜的监测传感系统具有如下有益效果：

本发明通过在土工膜下布置采用非金属导电材料制成形成的若干监测传感电极，避免了使用金属电极带来的不能够抵抗酸碱和抗电化学腐蚀的问题和使用金属电极会破坏土工膜的潜在风险；通过采集各所述监测传感电极的电势数据，可以确定土工膜下的电势异常区从而确定土工膜具体的渗漏点并进行报警提示，有效解决了现有技术中土工膜防渗系统在施工运行过程中出现破损泄漏却无法定位渗漏位置的问题。