一种用于确定水库渗漏位置的检测装置及其使用方法与流程

本发明涉及检测技术领域，特别涉及一种用于确定水库渗漏位置的检测装置及其使用方法。

背景技术：

世界上几乎所有水库都存在不同程度的渗漏问题。渗漏为水库正常运行埋下了严重的安全隐患。为确定水库渗漏位置，已出现多种探测技术。目前流行的技术有（1）在潜在渗漏区坝顶钻孔监测，包括温度、水化学、流速流向；（2）在潜在渗漏区库前投放液体示踪剂，包括投放食盐或荧光粉、连通试验。这些技术在圈定较大范围的渗漏区有一定的功效，但存在明显不足：（1）需要钻孔和测船，耗费较大的财力；（2）需要较多的人员协作，浪费较多的人力；（3）需要定期监测，占用较多的时间；（4）需要使用多种仪器设备配合，使用不方便；（5）需要测试多个项目与模型分析，数据处理比较繁琐；（6）最终只能给出较大尺度的渗漏范围，精度较差。为了防范水库潜在风险，需要精准确定渗漏位置，并及时封堵。本发明专利-一种用于确定水库渗漏位置的精准探测技术能够比较好地弥补以上不足。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供一种用于确定水库渗漏位置的检测装置及其使用方法。

其技术方案为，包括控制装置，控制装置通过连接件与水体密闭箱连接；

所述水体密闭箱包括底部开口的箱体，水体密闭箱的箱体上设置有可打开的箱门，所述水体密闭箱内部设置有用于投放示踪剂的投放机构，及用于观测示踪剂的观测机构；

沿所述水体密闭箱的底部开口边缘设置有可以阻断水体进入水体密闭箱内部的密封件；

所述控制装置包括与所述水体密闭箱各组件之间形成控制回路和数据反馈通路的主控模块，及与主控模块电连接的控制面板。

优选为，所述密封件为沿所述水体密闭箱底部开口设置的环形体，所述密封件由软粘膜材料制成。

优选为，软粘膜材料可以选用粘弹泥作为材料制成膜体，即密封件可以为由粘弹泥制成的环形体，围绕水体密闭箱底部设置。

优选为，所述水体密闭箱内部还设置有移动组件，所述移动组件包括轮架，及设置在轮架下部的车轮，所述水体密闭箱内部设置有可以让轮架折叠收纳的轮架驱动机构。

优选为，所述轮架包括与车轮同轴的横杆，及与横杆垂直的纵杆；所述轮架驱动机构包括固定设置在所述水体密闭箱内部的轮架电机，轮架电机的电机轴与水平设置在水体密闭箱内部的转轴联动，轮架电机驱动所述转轴转动；

所述纵杆上部与转轴固定连接。

优选为，所述投放机构包括壳体，壳体内设置有用于储存示踪剂的储存盒，所述壳体下部设置有示踪剂投放口，示踪剂投放口处设置有电动阀门。

优选为，所述壳体下部设置有底板，底板包括为与下部的导流板和转盘，转盘设置在导流板上部，且转盘下表面与导流板上侧面贴合，转盘上圆周开设有若干投放口，每个投放口内设置一个所述储存盒；所述转盘的中轴处设置有转盘电机，转盘电机与所述壳体内壁固定连接；通过转盘电机驱动转盘转动。

所述导流板上开设有一个下料口，下料口的位置与所述投放口对应，下料口下方设置有导流槽，所述导流槽一端设置在所述下料口下方，另一端设置在所述示踪剂投放口上方，所述示踪剂投放口与所述导流槽端部连通；导流槽为倾斜槽体，导流槽与所述下料口连通的一端为高水平端，导流槽设置有所述示踪剂投放口的一端延伸至所述壳体中部。

优选为，所述储存盒顶部设置有单向的进气门，储存盒下部为用来投放示踪剂的泄放口，储存盒侧壁设置加液口；所述壳体上设置进气口，进气口内侧设置加压用的气泵，进气口外侧设置密封盖。

优选为，所述示踪剂浓度传感器设置有若干个，环绕所述示踪剂投放口设置。

优选为，可在壳体内设置两组转盘及导流板，对应配置两个示踪剂投放口，从而可以实现多种不同的示踪剂综合投放。

优选为，所述观测机构包括设置在所述水体密闭箱内部的摄像机及示踪剂浓度传感器，摄像机为水下高精度摄像机，所述示踪剂浓度传感器设置在所述投放机构下方。

优选为，所述箱门和水体密闭箱之间通过电动伸缩杆连接，所述电动伸缩杆的固定端与所述水体密闭箱的箱体内部转动连接，伸缩端与所述箱门朝向所述水体密闭箱内部的一侧转动连接。

电动伸缩杆可根据实际情况选用电动、气动或液动推杆等。

优选为，所述连接件为柔性连接件或刚性连接件。柔性连接件可选用缆绳类连接件，刚性连接件可选用杆体连接。

优选为，当选择缆绳类连接件时，可以在控制装置处设置线缆盘，从而收纳线缆；当选择杆体形式的连接件时，可以选用将若干连杆对接的形式增加整个连接件的长度，各个连杆之间可以采用卡槽及卡扣的连接形式，方便实现快速连接。

优选为，所述控制装置和水体密闭箱均包括无线通讯模块，控制装置的主控模块通过所述无线通讯模块与水体密闭箱内部的各组件形成无线通路。

优选为，所述摄像机通过摄像机支架与所述水体密闭箱内壁连接，摄像机支架为电动升降架。

优选为，所述控制装置还包括有显示器，显示器与所述控制模块连接，形成数据输出通路，所述控制模块与水体密闭内的各个组件均形成控制通路和反馈回路，以便检测人员通过控制面板控制装置的整体工作流程和获取检测结果。

优选为，用于确定水库渗漏位置的检测装置，使用方法为：

s1、对装置的各个组成部分进行检测，让装置处于初始状态，确保箱门关闭，储存盒内部示踪剂装填就位；

s2、将装置运送到要检查的水库堤坝上，确保移动组件为展开状态，箱门打开，通过移动组件让水体密闭箱沿堤坝表面下移至水库液面下，该过程中确保连接件稳固连接水体密闭箱和控制装置；

s3、当水体密闭箱移动到第一个观测区域后，通过控制装置控制箱门关闭、移动组件变为收纳状态，此时车轮收起，水体密闭箱在自重的作用下与堤坝表侧相贴，密封件阻断水体密闭箱内和外界水体交互；

s4、等待五分钟，使箱内水体稳定，通过控制装置进行示踪剂投放，将选定的示踪剂投放入箱体内，启动观测机构，通过摄像机和示踪剂浓度传感器进行监测和路线，追踪与记录示踪剂的移动路径，该过程根据实际情况而定，约为0.5-1小时，投放的示踪剂包括有色示踪剂与无色示踪剂；

s5、如果在步骤s4中，观察到箱内水体中有色示踪剂与无色示踪剂扩散方向一致，且与无渗漏情况下的扩散无异，则继续观测；

如果观察到箱内水体中两类示踪剂的扩散方向一致且与无渗漏情况下的扩散模式不同，即可停止测量，可通过示踪剂的扩散变化，确定该区域渗漏及其方向，通过与无渗漏情况下的扩散速率比较，可评估渗漏速率大小；

s6、当第一观测区域观测完毕后，通过控制装置关闭正在工作的各个组件，将箱门打开，移动组件展开，让水体密闭箱移动到下一个观测区域，然后重复步骤s3—s5。

优选为，水体密闭箱的移动可以通过改变连接件的长度来实现，或者在移动组件上对车轮附加动力，如电机，通过电机来驱动车轮转动。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本装置是一套全新的封闭式投源扩散示踪渗漏探测系统。其具有如下特点：一、水体封闭箱能够封闭一定范围内的水体，保持示踪剂扩散不受诸如鱼游动、风吹等外界影响，便于准确地确定探测区是否渗漏及渗漏位置。二、水体封闭箱配置的示踪剂浓度传感器和高精度摄像系统可以精确地记录颜色示踪剂与无色示踪剂的扩散路径，实现相互印证。三、示踪剂投放、传感器工作与摄像头开启由一个管理模板控制，操作简单。四、使用者可根据自身的需要，通过预制不同尺寸的水体密闭箱，在使用按需更换，探测尺寸灵活。五、水体密闭箱、连接件及控制装置可以拆分，方便携带。

附图说明

图1为本发明实施例的使用原理示意图。

图2本发明实施例的水体密闭结构示意图。

图3为本发明实施例的移动状态隐藏箱体外壁示意图。

图4为本发明实施例的检测状态隐藏箱体外壁示意图。

图5为本发明实施例的投放机构隐藏壳体状态示意图。

其中，附图标记为：1、控制装置；2、连接件；3、水体密闭箱；301、箱门；302、电动伸缩杆；4、投放机构；401、壳体；402、储存盒；403、示踪剂投放口；404、导流板；405、转盘；406、导流槽；5、观测机构；501、摄像机；502、示踪剂浓度传感器；6、密封件；7、移动组件；71、轮架；72、车轮；73、轮架电机；74、转轴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1

参见图1至图5，本发明提供一种用于确定水库渗漏位置的检测装置，包括控制装置1，控制装置1通过连接件2与水体密闭箱3连接；

水体密闭箱3包括底部开口的箱体，水体密闭箱3的箱体上设置有可打开的箱门301，水体密闭箱3内部设置有用于投放示踪剂的投放机构4，及用于观测示踪剂的观测机构5；

沿水体密闭箱3的底部开口边缘设置有可以阻断水体进入水体密闭箱3内部的密封件6；

控制装置1包括与水体密闭箱3各组件之间形成控制回路和数据反馈通路的主控模块，及与主控模块电连接的控制面板。

密封件6为沿水体密闭箱3底部开口设置的环形体，密封件6由软粘膜材料制成。

软粘膜材料可以选用粘弹泥作为材料制成膜体，即密封件6可以为由粘弹泥制成的环形体，围绕水体密闭箱3底部设置。

水体密闭箱3内部还设置有移动组件7，移动组件7包括轮架71，及设置在轮架71下部的车轮72，水体密闭箱3内部设置有可以让轮架71折叠收纳的轮架驱动机构。

轮架71包括与车轮72同轴的横杆，及与横杆垂直的纵杆；轮架驱动机构包括固定设置在水体密闭箱3内部的轮架电机73，轮架电机73的电机轴与水平设置在水体密闭箱3内部的转轴74联动，轮架电机73驱动转轴74转动；

纵杆上部与转轴74固定连接；

当轮架71展开时。轮架71向水体密闭箱3底部方向转动，直至纵杆变为竖直状态，该状态下，车轮72轮底到水体密闭箱3底部开口的距离，略大于密封件6的纵向高度。

投放机构4包括壳体401，壳体401内设置有用于储存示踪剂的储存盒402，壳体401下部设置有示踪剂投放口403，示踪剂投放口403处设置有电动阀门。

壳体401下部设置有底板，底板包括为与下部的导流板404和转盘405，转盘405设置在导流板上部，且转盘405下表面与导流板404上侧面贴合，转盘405上圆周开设有若干投放口，每个投放口内设置一个储存盒402；转盘405的中轴处设置有转盘电机，转盘电机与壳体401内壁固定连接；通过转盘电机驱动转盘405转动。

导流板404上开设有一个下料口，下料口的位置与投放口对应，下料口下方设置有导流槽406，导流槽406一端设置在下料口下方，另一端设置在示踪剂投放口403上方，示踪剂投放口403与导流槽406端部连通；导流槽406为倾斜槽体，导流槽406与下料口连通的一端为高水平端，导流槽406设置有示踪剂投放口403的一端延伸至壳体401中部。

储存盒402顶部设置有单向的进气门，储存盒402下部为用来投放示踪剂的泄放口，储存盒402侧壁设置加液口；壳体401上设置进气口，进气口内侧设置加压用的气泵，进气口外侧设置密封盖。在装置初始状态时，在储存盒402内装填示踪剂，然后将存储盒402安置在壳体401内，此时壳体401内部为封闭空间，通过气泵从外部抽气对壳体1内部加压，加压后封闭进气口。示踪剂可以投放时，壳体401内部的气压会将储存盒402内的示踪剂挤压而出，确保示踪剂的投放顺利。

示踪剂浓度传感器502设置有若干个，环绕示踪剂投放口403设置。通过设置有多个示踪剂浓度传感器502可以更综合的观测各个传感器反馈回来的数据，避免单一传感器出现故障反馈不准，导致观测结果出现误差的情况。

可在壳体401内设置两组转盘405及导流板404，对应配置两个示踪剂投放口403，从而可以实现多种不同的示踪剂综合投放。

观测机构5包括设置在水体密闭箱3内部的摄像机501及示踪剂浓度传感器502，摄像机501为水下高精度摄像机，示踪剂浓度传感器502设置在投放机构4下方。

出于环保角度考虑，本装置拟采用的示踪剂为氯化钠。采用的传感器型号为上海博取仪器有限公司sjg-3083-18型氯化钠浓度传感器。该传感器测量范围为0-20%。

箱体内的观测用摄影机采取配套照明措施，因此普通摄像机可以实现观察箱体内有色示踪剂变化的目的。

箱门301和水体密闭箱3之间通过电动伸缩杆302连接，电动伸缩杆302的固定端与水体密闭箱3的箱体内部转动连接，伸缩端与箱门301朝向水体密闭箱3内部的一侧转动连接。

电动伸缩杆302可根据实际情况选用电动、气动或液动推杆等。

连接件2为柔性连接件或刚性连接件。柔性连接件可选用缆绳类连接件，刚性连接件可选用杆体连接。

当选择缆绳类连接件时，可以在控制装置1处设置线缆盘，从而收纳线缆；当选择杆体形式的连接件2时，可以选用将若干连杆对接的形式增加整个连接件2的长度，各个连杆之间可以采用卡槽及卡扣的连接形式，方便实现快速连接。

控制装置1和水体密闭箱3均包括无线通讯模块，控制装置1的主控模块通过无线通讯模块与水体密闭箱3内部的各组件形成无线通路。

摄像机501通过摄像机支架与水体密闭箱3内壁连接，摄像机支架为电动升降架。

控制装置1还包括有显示器，显示器与控制模块连接，形成数据输出通路，控制模块与水体密闭内的各个组件均形成控制通路和反馈回路，以便检测人员通过控制面板控制装置的整体工作流程和获取检测结果。

实施例2

在实施例1的基础上，本检测装置的使用方法为：

s1、对装置的各个组成部分进行检测，让装置处于初始状态，确保箱门301关闭，储存盒402内部示踪剂装填就位；

s2、将装置运送到要检查的水库堤坝100上，确保移动组件7为展开状态，箱门301打开，通过移动组件7让水体密闭箱3沿堤坝表面下移至水库液面下，该过程中确保连接件2稳固连接水体密闭箱3和控制装置1；

s3、当水体密闭箱3移动到第一个观测区域后，通过控制装置1控制箱门301关闭、移动组件7变为收纳状态，此时车轮72收起，水体密闭箱3在自重的作用下与堤坝表侧相贴，密封件6阻断水体密闭箱3内和外界水体交互；

s4、等待五分钟，使箱内水体稳定，通过控制装置1进行示踪剂投放，将选定的示踪剂投放入箱体内，启动观测机构5，通过摄像机501和示踪剂浓度传感器502进行监测和路线，追踪与记录示踪剂的移动路径，该过程根据实际情况而定，约为0.5-1小时，投放的示踪剂包括有色示踪剂与无色示踪剂；

s5、如果在步骤s4中，观察到箱内水体中有色示踪剂与无色示踪剂扩散方向一致，且与无渗漏情况下的扩散无异，则继续观测；

如果观察到箱内水体中两类示踪剂的扩散方向一致且与无渗漏情况下的扩散模式不同，即可停止测量，可通过示踪剂的扩散变化，确定该区域渗漏及其方向，通过与无渗漏情况下的扩散速率比较，可评估渗漏速率大小；

s6、当第一观测区域观测完毕后，通过控制装置1关闭正在工作的各个组件，将箱门302打开，移动组件7展开，让水体密闭箱3移动到下一个观测区域，然后重复步骤s3—s5。

实施例3

在实施例1的基础上，水体密闭箱3的移动可以通过改变连接件6的长度来实现，依靠装置自重沿堤坝边坡下移。

或者在移动组件7上对车轮72附加动力，如电机，通过电机来驱动车轮72转动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。