[发明专利]一种用于直流电法水体渗透监测的数据采集器

说明书

本发明实施例提供的一种用于直流电法水体渗透监测的数据采集器，其特征在于，包括：主控单元、数据采集单元分合及电极选定模块、工作电极接口及其选定开关模块以及直流电源控制模块。本数据采集器通过数据采集单元分合及电极选定模块的前后两个多芯电缆接口连接两根接地电极阵列构成数据采集单元，通过数据通信线或4G/5G网络数据采集单元并联，通过数据采集单元分合及电极选定模块的两个四芯电缆接口的连通沟通并联的数据采集单元的工作电极，实现相邻数据采集单元的任意组合和分离，并在组合单元中任意选择工作电极。本发明是地下输水暗涵、堤防及边坡水体渗透实现长距离、远程、无人值守、高效监测和实时预警的关键设备。

技术领域

本发明涉及地球物理、水工程监测技术领域，尤其涉及一种用于直流电法水体渗透监测的数据采集器。

背景技术

在水工程中，有许多原因都会导致水工程渠堤、堤防、地下箱涵、PCCP 管涵、倒虹吸、库区边坡等存在水体渗透等安全隐患，如不及时发现水体渗透并进行处理，将进一步发展为渗漏、坍塌、滑坡等险情。地球物理的直流电法是发现水体渗透的有效方法，这是因为岩土体有水渗透时，其电阻率会降低，利用这一基本规律，在水工程及边坡重点部位布置固定、长期的直流电法探测线(或面)，监测岩土体的电阻率变化就能及时发现其水体渗透，达到预警目的。

然而，针对水工程中地下输水暗涵、堤防及边坡水体渗透监测，特别是针对长线路、面积性的监测，目前的直流电法探测技术与装备要完成一次数据采集，耗时长、效率低，因此不能适应对监测线进行自动分段、同步快速数据采集的监测要求。

发明内容

本发明实施例提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于直流电法水体渗透监测的数据采集器。

本发明实施例提供了一种用于直流电法水体渗透监测的数据采集器，包括：主控单元、数据采集单元分合及电极选定模块、工作电极接口及其选定开关模块以及直流电源控制模块；其中，

所述主控单元用于向所述数据采集单元分合及电极选定模块和所述工作电极接口及其选定开关模块传递控制指令与参数，所述数据采集单元分合及电极选定模块和所述工作电极接口及其选定开关模块根据所述控制指令与参数进行工作；

所述数据采集单元分合及电极选定模块包括开关选断及电极转换控制模块、电极转换模块、三选一开关模块、两个四芯电缆接口及选断开关模块；所述电极转换模块包括多芯电缆前接口、多芯电缆后接口及电极选断开关阵列；所述两个四芯电缆接口及选断开关模块包括四芯电缆前接口及选断开关、四芯电缆后接口及选断开关；开关选断及电极转换控制模块用于接收所述控制指令与参数，并根据所述控制指令与参数控制所述电极转换模块、所述三选一开关模块、所述四芯电缆前接口及选断开关模块、所述四芯电缆后接口及选断开关模块的工作；所述电极转换模块用于在接入接地电极阵列后，对所述接地电极阵列中的各电极进行选断，并将选定的电极传递到所述三选一开关模块；所述三选一开关模块分别与所述四芯电缆接口及选断开关模块和所述工作电极接口及其选定开关模块连接，并在断开、连通所述四芯电缆接口及选断开关模块、连通所述工作电极接口及其选定开关模块三者中选其一；

所述工作电极接口及其选定开关模块包括测量电极M、N接口及其选断开关和供电电极A、B接口及其选断开关，所述测量电极M、N接口及其选断开关用于采集接通的两个接地电极之间的电压和电流数据，所述供电电极 A、B接口及其选断开关用于为所述接通的两个接地电极供电；

所述直流电源控制模块用于为所述供电电极A、B接口供电，并为所述主控单元、所述数据采集单元分合及电极选定模块和所述工作电极接口及其选定开关模块提供工作用电。

进一步地，所述主控模块包括微型计算机、数据采集卡以及数据采集及通讯软件。