堤防渗漏通道弱磁探测技术

技术来源

       国家计划 。

技术简介

       该技术在渗漏出水口和堤外江水放置供电电极 ，通过施加低频激励电流 ，利用渗漏水良导电性， 在渗漏通道与供电导线间形成电流优先回路 ，产生微弱低频磁场信号 ，在堤防表面测量磁场大小及变  化特征 ，判识渗漏通道的分布位置及形态特征 。研发了堤防渗漏通道弱磁探测装置 ，该装置包括电场  负极棒 、正极棒 、磁场激励信号系统和磁场测量系统等模块 。研制了三轴低噪声高灵敏度磁传感器， 提出了微弱磁场信号检测技术 、干扰磁场校正和电流漂移校正方法 ，解决弱信号提取难题 。该技术具  有无接地电极 、抗干扰能力强 、探测效率高等优势 ，对背景电阻率相对较低的堤防土体具有更好的适  应性 ，可为堤防“ 体检”提供有效手段 ，实现渗漏险情的早发现早治理。

技术指标

     （1） 堤防渗漏弱磁探测装置由定位天线 、主机箱 、支撑杆 、副机箱四部分组成 ，其中主机箱 安置锂电池组及高精度定位模块 、单片机主控板 、信号调理板等 。

（2） 移动终端 APP 采用蓝牙通信方式与主机进行数据交互 ， 并实现弱磁场 、传感器姿态 、 RTK 等数据的显示 、存储 、预处理 、查询和导出等功能 。

（3） 针对 nT级弱磁信号检测 ，便携式锁相放大器模块采用低噪声电路设计和相位锁定方法， 对微弱信号具有 12倍放大效果 ，可实时监测传感器姿态 、激励电流等信息 ，有效去除背景干扰， 保证渗漏通道判识准确性 。

     （4）仪器参数：

              场信号检测范围： 0. 1~200nT。

              最小磁场分辨率： 0. 01nT。

              探测中心频率： 380Hz ，通带带宽 10Hz 。

              灵敏度： 10mV／nT。

              定位精度： ≤0. 1m 。

              姿态角精度： 0. 10。

              供电电压： DC±12V。

              通信方式： 蓝牙 BLE4. 2。

应用范围及前景

适用于堤防渗漏 、管涌探测 ，快速查明集中水流通道空间分布 ，也适用于大坝渗漏探测和城 市管网普查等 。

高水位期准确查明堤防渗漏通道对研究管涌演变规律和除险加固意义重大 。弱磁探测技术装  备为堤防渗漏除险加固提供了新思路 ，未来将深入研发微弱磁场信号采集传感器及其反演成像技  术 ，提高弱磁信号采集能力和成像精度 。该技术装备将推广应用至水库大坝渗漏探测 、城市地下  暗埋排污管道探测等领域 ， 能有效查明集中水流通道的空间分布及变化特征 ， 为大坝“ 体检”、 城市暗埋管道排查提供有效手段 ，经济和社会效益显著 ，市场应用前景广阔 。

       

持有单位： 长江水利委员会长江科学院

单位地址： 湖北省武汉市江岸区黄浦大街 289号

联  系  人： 周华敏

联系方式： 15827168617、02782929430