基于边界定位法的填埋场渗漏检测

提出了以传输线模型为基础的新型填埋场渗漏检测方法,并且建立了填埋场渗漏检测的非均匀传输线模型.利用模型中边界电气量以及渗漏区域2个分界面电压连续的基本原理推导出测距方程,通过线路两端电气量的采样值,计算模型的特性阻抗和传播系数.结果表明:检测频率为30 MHz时,渗漏和未渗漏区域的衰减常数和相位常数差异性最大;同一频率下,渗漏区域的值高于未渗漏区域;特性阻抗的模值随频率增加而减小,辐角则随频率的增加而增大;测量中不同步采样对测距精度有一定影响.为提高测距精度,应选用较高的检测频率并保证两端电气量同步采样.      

基于应力波监测技术的填埋场渗漏定位模型构建

为解决现有电学方法监测垃圾填埋场防渗层渗漏存在的"先污染,后发现"的问题,提出了基于应力波监测技术的垃圾填埋场防渗层渗漏监测定位方法。利用应力波传感器识别和采集应力波信号,建立了应力波波速与时间的空间立体模型,实现防渗层渗漏定位,并对定位结果进行校正。结果表明:检波器距渗漏点的直线距离应≤31. 5 m;定位模型停止迭代的条件是校核向量各元素绝对值<140;定位模型的平均定位误差为0. 248 m,各方向最大引用误差约为0. 32%、0. 58%;通过迭代运算可以缩小被测区域的速度校核比范围,将其作为下一次定位运算的速度校核比初始值,可以减小迭代运算的次数。     

基于光纤微弯损耗的垃圾填埋场渗漏定位研究

提出了基于光纤微弯损耗原理和光时域反射OTDR技术,针对新型无黏土层危险废物填埋场渗漏检测的定位方法。由于渗漏的垃圾渗滤液会使膨润土防水毯(GCL)膨胀,导致与之紧贴的光纤发生弯曲变形,激光束通过弯曲的光纤会出现光能损耗,通过测量后向瑞利散射光的功率,即可实现对光纤沿程的弯曲情况进行检测,结合光时域反射原理对出现弯曲损耗的故障点进行定位。建立了填埋场渗漏检测的数学模型,利用理论推导和实验研究证实了该方法的可行性。实测结果表明:防渗膜破损位置与测量结果高度吻合,最大定位误差为1.4 m,最大定位引用误差为0.133%。     

固体废弃物填埋场传输线法渗漏检测定位研究

为解决新型无黏土层固体废弃物填埋场的渗漏检测问题,利用垃圾渗滤液会改变紧贴于膨润土防水毯(GCL)之上的导电纤维间分布电容与分布电导的基本原理,提出了基于传输线模型的渗漏检测定位方法。由于渗滤液会改变传输线电学参数进而实现渗漏检测,同时建立渗漏检测数学模型,依据传输线电报方程,推导出故障测距方程进行渗漏定位;分别从信号源频率、渗漏区域位置、导电纤维间距、终端电阻的选取,以及渗漏区域面积5个因素,分析了有无渗漏区域时终端电压幅值和相位的差异性;根据推导的测距方程,分别用牛顿算法和一般割线法计算渗漏区间坐标。实测结果表明:在其他因素相同的前提下,防渗膜的破损位置与检测结果高度吻合,一般割线算法求解非线性方程组的平均绝对误差为0.075,牛顿算法为0.135。因此,在渗漏检测定位中应选择精度较高的一般割线法,使得定位结果更加准确。     

基于行波ELM的填埋场渗漏定位方法

提出了基于行波ELM的生活垃圾填埋场渗漏检测方法。将新型同轴电缆以平行等间距的方式铺设在HDPE膜下土壤层中,由于垃圾渗滤液的腐蚀作用,导致同轴电缆的绝缘保护层和介质层的物理性质发生改变,从而造成实心导体层和金属屏蔽层在渗漏处短路,并产生暂态行波。从暂态电流行波中提取行波固有频率主成分进行初步渗漏定位,并利用ELM的回归特性减小渗漏区电缆中因分布电感、分布电容变化产生的检测误差。实验结果显示:同轴电缆信号能量传输集中,行波频率法定位精度不受渗漏距离的影响,经ELM优化后的渗漏定位最大误差为0.535％。     

基于机器视觉的填埋场防渗层破损识别方法

填埋场防渗层高密度聚乙烯（HDPE）膜在运营中极易破损,运用在线监测技术确定渗漏区域,将该区域膜上介质移除后,需对漏洞边缘进行精确识别,为实现智能焊接提供视觉基础。因此,提出一种基于机器视觉的填埋场防渗层破损识别方法。首先对样本集进行图像处理,包括图像灰度化、高斯滤波除噪、点运算增强、阈值法分割以及数学形态学处理;其次根据图像的形态特征提取连通域数量、破损面积、周长、长轴、短轴以及轴比,采用holdout方法将样本集划分为训练集与测试集,并将提取到的特征作为输入量,对SVM进行训练;最后采用多个SVM进行分类识别。经实验验证,分类器的总体识别准确率为98.33%,其中块状破损识别准确率为98.24%,缝式破损为98.42%。