[发明专利]一种预极化场核磁共振堤坝渗漏在线监测装置及方法

说明书

本发明属于一种预极化场核磁共振堤坝渗漏在线监测装置及方法，该装置包括远程与现场客户端、私有云平台，以及安装在堤坝坝顶的无线传输系统、现场环境监测平台和阵列式预极化场磁共振探测平台。客户端在线访问私有云平台下达在线监测指令，无线传输系统将相应指令通过无线网发布给现场环境监测平台和阵列式预极化场磁共振探测平台，进行堤坝现场环境评估和渗漏水源探测。本发明利用阵列式预极化场发射技术和差分式阵列核磁共振信号采集技术提升了堤坝复杂环境下的测量核磁共振信号的信噪比和探测分辨变率，实现堤坝渗漏水源的精细探测，并且通过私有云技术将堤坝现场核磁共振数据进行分布式存储与分布式计算，实现了堤坝渗漏情况的实时在线监测。

技术领域

本发明属于堤坝渗漏隐患在线监测领域，具体地为一种预极化场核磁共振堤坝渗漏在线监测装置及方法。

背景技术

由于堤坝在设计、建造、维护上的缺陷，以及年久运行和蚁害等因素，堤坝渗漏情况时常发生。为了防止堤坝渗漏带来的重大危害，应用地球物理探测的方法对堤坝渗漏情况进行实时监测可以预防突发灾害，减少财产损失。目前堤坝渗漏探测的方法有很多种，但存在着探测效果差，探测难度大以及存在各种探测安全隐患等问题。核磁共振方法是一种新的地球物理探测方法，在不破环地质结构的前提下实现对地下水的非侵入式、定量的探测。然而现有的探测方法在堤坝复杂环境噪声下探测信噪比低，反演解释不够准确，无法对渗漏情况进行准确探测，并且不能对堤坝渗漏隐患做到实时在线监测。

CN106547030A公开了一种堤坝渗漏电场三维扫描自动探测装置及方法，将多频率电场信号发射机放置在堤坝上，电场伏击设置在堤坝上游距离可疑渗漏点200米～1000米的水体中，电场正极设置在堤坝下游的水体中，电场负极连接发射机的负极接线端，电场正极连接发射机的正极接线端。在电场正极、多频率电场信号发射机、电场负极和可疑渗漏点形成供电电场回路，现场接收系统用于对供电回路进行探测，确定电场集聚区，从而追踪到堤坝渗漏点的位置，实现对堤坝渗漏点进行自动追踪快速寻找。

CN101858991A公开了一种以温度为示踪剂探测堤坝渗漏通道位置的系统及方法。

系统包括N个温度传感器、信号获取装置、信号融合处理装置、控制系统以及数据终端装置，将N个温度传感器均匀布置在堤坝的坝体内，分别与信号获取装置连接，信号获取装置、信号融合处理装置、控制系统以及数据终端装置依次串接。温度传感器由控制系统控制网络结点切换，实施温度传感器的循环监测，从而实现整个堤坝断面的温度探测。将采集到的堤坝温度数据进一步处理，绘制等温线图，分析出堤坝的渗漏通道位置。

CN102183341A公开了一种核磁共振堤坝渗漏隐患探测仪及探测方法。由计算机经通讯控制器连接发射控制器和接收控制器，发射控制器经发射电路、大功率电源与发射桥路连接，接收控制器与第N接收线圈连接，第一采集单元～第N采集单元串联连接，并与其对应的第一接收线圈～第N接收线圈连接。在坝顶铺设多匝长方形发射线圈，用接收线圈进行接收，接收线圈中采集到核磁共振响应信号即可证明堤坝存在渗漏，数据处理后绘制堤坝含水图确定渗漏位置。利用核磁共振探测堤坝渗漏隐患，直接测量堤坝内部含水量，确定了堤坝渗漏位置，进少了对堤坝的破环，整个测试完全在坝顶进行，便于检测操作。