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传感器和RTK定位技术用在新一代堤坝管涌渗漏检测仪中

在深入研究并发展流场法管涌渗漏探测技术的基础上,湖南省有色资源与地质灾害探查重点实验室,通过开发研究水患实时预报、预警技术,研究堤防隐患快速影像显现技术,并设计制造出了新一代堤坝管涌渗漏检测仪。目前,该仪器已在长江、黄河、珠江、淮河流域以及洞庭湖水域的20多个省份,共检测出管涌入水口220多个,查明32座病险水库的渗漏部位,准确率达100%,为多个险情的正确处险和指挥决策提供了重要依据。

 

何继善院士带领团队成员在调试堤坝管涌渗漏检测仪。资料图


近日,长沙雨水连绵。长沙境内水系发达,许多市民沿河而居,堤坝安全是令人极为关注的焦点。早在1998年,应用地球物理学家、中国工程院院士何继善就提出了流场法堤坝管涌渗漏探测理论,并研制出世界上第一批能在汛期恶劣环境下准确探测堤坝管涌渗漏入口的仪器设备。

第四代堤坝管涌渗漏检测仪的原理

时隔19年,目前堤坝管涌渗漏检测仪已“进化”到第四代,测量准确率达100%。这种科技抗洪神器为什么会如此神奇?在湖南省有色资源与地质灾害探查重点实验室里,83岁的何继善院士亲自介绍了这款第四代堤坝管涌渗漏检测仪设备。原来,这款大名鼎鼎的科技抗洪神器是由“三兄弟”合体,即发送机、接收机、传感器组合而成。

 

管涌渗漏检测示意图。资料图


为了帮助理解,何继善特意绘出了一幅管涌渗漏检测示意图,并还原成一个争分夺秒的抗洪场景:

洪水汹涌压境,突然,一个管涌出水口在堤坝内侧喷涌而出,这就意味着洪水已在堤坝外侧“钻”出了至少一个管涌进水口,并在堤坝底部形成管涌通道;通过这条通道,洪水畅通无阻地由管涌进水口一路奔袭到管涌出水口,时间一长,极易把堤坝的底部掏空,最终造成溃堤,给堤坝安全造成极大的威胁。事态紧急,必须马上在漫漫洪水中找到管涌进水口。

危难之际,“三兄弟”开始大展身手——抗洪抢险人员分别在管涌出水口和洪水中安置铝片形成电场,“兄弟仨”在电场之间共同寻找管涌进水口:“老大”(发送机)稳坐堤坝上运筹帷幄,发送行动信号;“老二”(接收机)收到信号之后,坐上船艇在洪水中行进;“老三”(传感器)实际上是一个探头,通过一根电缆与“老二”合体,然后下探到几十米深的洪水中,很快就能发现管涌进水口。“整个过程只需10多分钟,准确率达100%,而且能同时发现多个管涌进水口。只有堵住管涌进水口,才是防止溃堤的治本之道。

设备操作简单明了 RTK测量定位更精确

此外,在使用该设备时,每一步该如何做,都在仪器上面标识得清清楚楚,照着做就可以了,像操作傻瓜相机一样简单。例如接收机设备貌似触摸式平板电脑,是这款科技抗洪神器里的主力军。在实际操作时,用手一触屏,接收机便会自动跳出“数据采集软件”页面,紧接着,连接采集器、连接RTK、连接测深仪……看图说话式的操作面板,操作起来得心应手。

何继善还介绍称,RTK(高精度定位技术)相当于手机GPS,但是精度要高很多,达到分米级。在实地探测中,接收机随着船艇在洪水中行进的时候,RTK会显示经纬度、绘制曲线、画出行动轨迹;当传感器在洪水中发现管涌进水口时,RTK原本一直绘制着的平缓曲线,会突然出现高高的山峰样突起,这时再看实时实地的经纬度,一下子就能找到精确的位置。

此文关键字:传感器 RTK 传感器应用
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