GMTEM全域动源瞬变电磁堤坝渗漏检测系统
GMTEM全域动源瞬变电磁堤坝渗漏检测系统的原理
GMTEM系统在水域采用无人船探测出水入口,坝体采用无人机或人工检测三分量磁场。该系统实现了全域动源自动化数据采集,数据实时回传,资料实时处理,全系统状态实时监测,信号剖面实时可视化等功能,大大提高了测量系统的智能化程度。满足大坝检测中的水域、空域、陆域、坝体等复杂场景的全域检测需求,可快速高效的完成日常巡检和应急抢险。
工作原理
1. 电磁感应与信号激发
系统通过动态移动的发射线圈向地下发射大功率脉冲电磁场(一次场),电流幅值可达数百安培,形成强磁矩(10⁶-10⁷Am²)的瞬变磁场。脉冲下降沿时间≤1.2ms,确保对浅层目标的高分辨率探测。
2. 二次场响应与数据采集
地下导电介质(如含水渗漏通道)在一次场激励下产生涡旋电流,其衰减过程形成二次感应电磁场。接收线圈实时捕捉该信号,通过 24 位 Δ-Σ 模数转换器,可检测低至 0.1nV/√Hz 的微弱信号。
3. 全域动态反演与成像
通过多通道同步采集技术,结合时间域与频率域数据融合算法,构建地下三维电阻率模型。渗漏通道因含水量高呈现低阻特征,与周围介质形成明显电性差异,从而实现渗漏点的精准定位。
性能指标
•输出最大功率:8kW
•最高发射电压:1000V
•发射频率范围:0.1-125Hz
•采样率:250kHz
•采集: Wifi无线控制与采集
•高精度定位:RTK差分定位,精度2cm
•供电:锂电池供电, 12V
应用场景
1.堤坝渗漏隐患排查
•坝体渗漏检测:通过高密度网格化扫描,识别坝体内的集中渗漏通道或分散渗透区。例如在某水库应用中,定位埋深 30 米的管涌通道,精度达 ±5 米。
•坝基与绕坝渗漏诊断:结合钻孔数据,构建坝基三维电阻率模型,圈定断层破碎带或岩溶发育区。某水电站案例中,提前发现坝肩绕渗隐患,避免经济损失超千万元。
2.水库运行安全监测
•动态渗漏监测:通过多时相数据对比,分析渗漏通道的发展趋势。某尾矿库监测项目中,利用电阻率变化率(0.1%/ 天)实时预警渗流风险。
•防渗帷幕效果评估:检测防渗墙的完整性,识别墙体缺陷或接触不良区域。某水库防渗加固后,系统验证帷幕有效深度达设计值的 98%。
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