土工膜防渗结构渗漏时空预警系统及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种土工膜防渗结构渗漏时空预警系统及其方法，该系统主要包括预警指示灯（1）、预警器（2）、预警电源（3）和预警指示标（4）及导线（5）；利用所述渗漏时空预警系统，能够反映渗漏空间位置、渗漏出现时间，具有渗漏示警、渗漏检测、渗漏空间位置判定、渗漏记录查询、渗漏故障排除等功能。本发明的渗漏时空预警系统，仅需使用低压直流电源，其预警指示标能够随着液位变化而升降，实时地反映运营过程中不同液位不同高度防渗结构的渗漏状况，同时可以用于探测渗漏控制高度，结合渗漏记录，及时分析渗漏原因，进行排除。
【专利说明】土工膜防渗结构渗漏时空预警系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种土工膜渗漏预警技术，尤其涉及一种土工膜防渗结构渗漏时空预警系统及其方法。
【背景技术】
[0002]现有土工膜渗漏检测方法，如电极法、水枪法、偶极子法等，主要利用高压电在平面土工膜防渗结构上施加高压电场，能耗大(需要发电机及变压器)，再喷洒水，实现膜面导电性，划分区域，检测各区域膜面的电压，利用电场物理属性判定各区域是否渗漏。主要检测平面区域的渗漏，多用于临时检测，不具备持续监测的功能，对于立面结构的渗漏检测未见报道。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种土工膜防渗结构渗漏时空预警系统及其方法，以解决土工膜防渗构造日常生产过程的质量维护、渗漏监测及故障排除，提供持续的渗漏预警，操作方便，低压安全，有效监测不同液位，不同池体高度的渗漏情况；还用于有效检测排除渗漏，以及有效地解决高压隐患及高能耗的问题，同时可以对立面结构进行检测，持续有效地对防渗结构进行监测。
[0004]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
土工膜防渗结构渗漏时空预警系统，包括预警指示灯1、预警器2、预警电源3、预警指示标4和导线5 ;其中，预警指示标4、预警指示灯1、预警器2和预警电源3通过导线5构成串联电路，进行渗漏预警时，所述串联电路与待测的溶液池构成回路；所述预警电源3用于为所述渗漏时空预警系统提供电能；导线5用于传输电流和信号；预警器2用于提供检测数据，供以渗漏分析；预警指示灯I用于提供警示信号。
[0005]其中，所述预警指示灯1，用于防渗结构被检测到存在渗漏时，以闪亮方式警示；未检测到渗漏时，则熄灭。
[0006]所述预警指示灯I的额定电压小于36V。
[0007]所述预警器2，由万用表和信号输出线组成，使用时选用直流电流档，通过电流表读数预警是否渗漏。
[0008]所述预警电源3为太阳能电池。
[0009]所述预警指示标4由耐腐蚀浮球内嵌惰性电极组成。
[0010]所述预警指示标4的惰性电极穿出浮球与溶液接触，并能够随液位的升降而升降，以反映被检测区域的液位以下是否存在渗漏。
[0011]所述导线5为铜芯线外包绝缘层。
[0012]土工膜防渗结构渗漏时空预警系统的预警方法，包括如下步骤:
A、将预警指示灯1、预警器2、预警电源3和预警指示标4通过导线5构成串联电路；
B、在进行渗漏预警时，将所述串联电路与待测的溶液池构成回路； C、根据预警器2显示的电流表读数判断被检测区域液面是否存在渗漏。
[0013]其中，步骤C具体为:
当预警器2的电流表读数为零时，被检测区域的液面以下不存在渗漏；当预警器2的电流表读数为非零时，表明被检测区域液面一些存在渗漏。
[0014]本发明所提供的土工膜防渗结构渗漏时空预警系统及其方法，具有以下优点: 利用本发明的土工膜渗漏时空预警系统，能够解决防渗机构日常生产过程质量维护，
渗漏监测及故障排除，提供持续的渗漏预警，操作方便，低压安全，节能降耗，有效监测不同液位，不同池体高度的渗漏情况。与现有土工膜防渗结构渗漏检测技术相比具有以下改进:
O由于本发明采用了预警指示灯，当灯闪亮时，即说明被检系统渗漏，能够快速直观发觉渗漏情况；液位降低到一定程度，指示灯熄灭，则说明当时液位以下，系统不渗漏，可以用于判定破损位置高度。通过液位升降实现对不同高度防渗结构的检测判定。
[0015]2)由于本发明采用了太阳能电池作为预警电源，充分利用太阳能，节能降耗，减少了检测及日常监测费用。不需要使用发电机及变压器等高能耗电器，低压安全环保。
[0016]3)由于本发明采用了预警器，选用直流电流作为输出预警信号，渗漏与否的信号输出为非O和0，十分灵敏，不要很强的电流输出，节约能源。电流值可通过信号输出线传输到生产中控系统电脑中储存，即使在深夜也能够保存渗漏发生时间的记录，可以调阅，有效分析查找渗漏原因，及时排除。不需要人工24小时盯岗。
[0017]4)由于本发明采用了预警指示标，由耐腐蚀浮球内嵌惰性电极组成，惰性电极穿出浮球与溶液接触，可以随液位的升降而升降，始终浮在水面，并且电极嵌入溶液的长度相对不变。从而实现对防渗结构立面的监测及检测。
[0018]5)导线一方面连接预警指示灯、预警器、预警电源、预警指示标，另一方面深入到被检测防渗结构背面底层最低处，充当电极。可以根据需要在不同位置设置。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明土工膜渗漏时空预警系统结构示意图；
图2为本发明土工膜渗漏时空预警系统溶液池蓄水渗漏监测工作示意图。
[0020]【主要部件符号说明】
1:预警指示灯(即电灯)
2:预警器
3:预警电源
4:预警指示标
5:导线。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图及本发明的实施例对本发明的土工膜防渗结构渗漏时空预警系统及其方法作进一步详细的说明。
[0022]本发明的预警系统主要包括预警指示灯(即电灯)1、预警器2、预警电源3和预警指示标4及导线5。利用所述预警系统，能够反映渗漏空间位置、渗漏出现时间，具有渗漏示警、渗漏检测、渗漏空间位置判定、渗漏记录查询、渗漏故障排除等功能。该预警系统，仅需使用低压直流电源，其预警指示标能够随着液位变化而升降，实时地反映运营过程中不同液位不同高度防渗结构的渗漏状况，同时可以用于探测渗漏控制高度，结合渗漏记录，及时分析渗漏原因，进行排除。
[0023]以下为本发明的实施例结合图1?图2，对本发明解决溶液池日常生产过程质量维护、渗漏监测及故障排除，提供持续的渗漏预警，操作方便，低压安全，有效监测不同液位，不同池体高度的渗漏情况等所采用的技术方案的说明。
[0024]图1为本发明土工膜渗漏时空预警系统结构示意图。如图1所示，本发明土工膜渗漏时空预警系统，主要包括预警指示灯1、渗漏预警器2 (简称预警器2)、预警电源3、预警指示标4和导线5。
[0025]所述预警指示灯I选择额定电压〈36V的电灯。预警器2选用精度高的万用表，使用直流电流档，电流档量程大于指示灯额定电流。预警电源3选择太阳能电池，电压低于指示灯的额定电压。导线5选择外包绝缘层的铜芯线，将预警指示灯1、预警器2、预警电源3、预警指示标4利用导线5串联。
[0026]通过预警器2、预警电源3、导线5，利用土工膜的绝缘性，及溶液的导电性能，预警电源3给渗漏时空预警系统提供电能，导线5用于传输电流和信号，预警器2用以提供检测数据，供以渗漏分析。
[0027]本发明的特点是:预警指示灯I的额定电压〈36V，在防渗结构被检测到渗漏时，指示灯会闪亮，而没有检测到渗漏时，指示灯熄灭，并能够及时发出渗漏警示。
[0028]预警器2由万用表和信号输出线组成，使用时选用直流电流档，通过电流读数预警是否渗漏，而非电压，并且读数只分为O和非O。
[0029]预警电源3为清洁的可再生低压太阳能电池，不需要使用高压，电压不超过指示灯的额定电压，安全可靠，电能可再生，清洁节能。
[0030]预警指示标4由耐腐蚀浮球内嵌惰性电极组成，惰性电极穿出浮球与溶液接触，可以随液位的升降而升降，始终浮在水面，并且电极嵌入溶液的长度相对不变。
[0031]导线5统一选择铜芯线外包绝缘层，将预警指示灯、预警器、预警电源、预警指示标电极串联。
[0032]下面以高浓度溶液池渗漏监测预警过程为例。结合图2进一步阐述本发明土工膜渗漏时空预警系统的功效。
[0033]某企业开始试生产，相关溶液池均采取的是双层防渗结构(主防渗层土工膜，次防渗层土工膜)。铜矿浸出液首先进出富液池，渗漏时空预警系统安置在富液池膜间检测导排管口处，浸出液强酸性富含Cu2+，所以预警系统正极通过预警指示标位于主防渗层土工膜上与池内部溶液接触，负极通过检测管设置在主防渗层土工膜下与池底接触。
[0034]持续监测浸出液注入后主防渗层完好性，两周时间状况正常，此后，突发性监测到渗漏，预警指示灯闪烁，系统检测到电流读数非零，结合渗漏出现时间，记录下溶液液位，渗漏即在记录液位以下。调查近期池内生产操作，渗漏出现当日，建设方从池内拉上了一台水泵，直接使用装载机拖拽而起，水泵离水后，泵上挂着一块土工膜，给防渗结构造成了破坏。
[0035]将富液池内溶液转入检测完好的中间池，同时通过膜间检测导排管将夹层水抽出，持续监测降水过程。液位降到一定程度后，预警指示灯熄灭，预警系统读数变为“0”，不再提示渗漏，说明主要漏点都已露出水面，液位以下正常。开始对现有液位以上部位进行检测，发现一直径50_的空洞，2.0mm膜缺失部位尺寸与此前水泵刮走的膜吻合，修复后，逐渐提升液位至渗漏发现时刻的最高纪录液位，没有再发现问题，显示此前液位以下的渗漏点均已排除。
[0036]实现本发明采取的直流电源、灯泡、多档位高精度电流表、耐腐蚀性预警指示标、导线，构建渗漏时空预警系统。若要在被检系统中布置网状检测导线，需要在防渗施工过程中将导线布置到位。结合不同水质需要合理安置电极正负极和改善溶液导电性能，提高检测的灵敏度。对于酸性溶液，正极与池内溶液接触；对于碱性溶液，负极与池内溶液接触；对于中性溶液，若溶液电导率偏低需适当投加任意一种电解质，提高溶液导电性能。
[0037]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种土工膜防渗结构渗漏时空预警系统，其特征在于，包括预警指示灯(1 \预警器口)、预警电源(31预警指示标(4)和导线(5):其中，预警指示标“)、预警指示灯〔0、预警器(2)和预警电源(3)通过导线(5)构成串联电路，进行渗漏预警时，所述串联电路与待测的溶液池构成回路；所述预警电源(3)用于为所述渗漏时空预警系统提供电能；导线(5)用于传输电流和信号；预警器(2)用于提供检测数据，供以渗漏分析；预警指示灯(1)用于提供警示信号。
2.根据权利要求1所述的土工膜防渗结构渗漏时空预警系统，其特征在于，所述预警指示灯(1),用于防渗结构被检测到存在渗漏时，以闪亮方式警示；未检测到渗漏时，则熄灭。
3.根据权利要求1或2所述的土工膜防渗结构渗漏时空预警系统，其特征在于，所述预警指示灯(1)的额定电压小于36乂。
4.根据权利要求1所述的土工膜防渗结构渗漏时空预警系统，其特征在于，所述预警器(2),由万用表和信号输出线组成，使用时选用直流电流档，通过电流读数预警是否渗漏。
5.根据权利要求1所述的土工膜防渗结构渗漏时空预警系统，其特征在于，所述预警电源(3)为太阳能电池。
6.根据权利要求1所述的土工膜防渗结构渗漏时空预警系统，其特征在于，所述预警指示标(4 )由耐腐蚀浮球内嵌惰性电极组成。
7.根据权利要求1或6所述的土工膜防渗结构渗漏时空预警系统，其特征在于，所述预警指示标(4)的惰性电极穿出浮球与溶液接触，并能够随液位的升降而升降，以反映被检测区域的液位以下是否存在渗漏。
8.根据权利要求1所述的土工膜防渗结构渗漏时空预警系统，其特征在于，所述导线(5)为铜芯线外包绝缘层。
9.土工膜防渗结构渗漏时空预警系统的预警方法，其特征在于，包括如下步骤: 八、将预警指示灯〔0、预警器口)、预警电源(3)和预警指示标(4)通过导线(5)构成串联电路； 8、在进行渗漏预警时，将所述串联电路与待测的溶液池构成回路； 0、根据预警器(2 )显示的电流表读数判断被检测区域液面是否存在渗漏。
10.根据权利要求9所述的土工膜渗漏时空预警系统的预警方法，其特征在于，步骤具体为: 当预警器(2)的电流表读数为零时，被检测区域的液面以下不存在渗漏；当预警器(2)的电流表读数为非零时，表明被检测区域液面一些存在渗漏。
【文档编号】G01V3/04GK104504846SQ201410839061
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月30日 优先权日:2014年12月30日
【发明者】郑中华, 刘勇, 陈望明, 刘泽军, 金晶, 洪慧兰, 罗彬 , 黄志亮, 郑峰, 倪雪 申请人:北京高能时代环境技术股份有限公司