一种基于物联网的垃圾填埋场渗漏监测系统的制作方法

本发明涉及垃圾填埋场渗漏监测系统，尤其涉及一种基于物联网的垃圾填埋场渗漏监测系统。

背景技术：

垃圾填埋是垃圾处理最基本的处置方法，虽然可用焚化、堆肥或分选回收等方法处理垃圾，但其难以处理的部分剩余物仍需作最后的填埋处理，因此，垃圾填埋在垃圾处理中一直占有重要地位，是我国垃圾处理的主要方式。目前，垃圾填埋主要采取了防渗、压实、覆盖和收集等环境保护工程措施，但由于其填埋高差大、产气量多等一些特性，填埋的垃圾存在渗漏的风险，如果不能及时处理渗漏，将造成二次污染。

传统的垃圾填埋场渗漏监测方法主要是在垃圾填埋场中放置一个或多个发射电极，与填埋场以外的土壤中设置的接收电极构成供电回路；通过对各电极采集的数据进行分析，判断出渗漏点的位置。这种方法费时费力，具有一定的滞后性，不能进行实时远程控制，且每个电极分别独立，需要单独连线以构成回路，存在探测横向分辨率低、布线设置较为复杂、探测成本高等缺点。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种能进行实时监控，远程操作，监控全面、准确，覆盖范围广的基于物联网的垃圾填埋场渗漏监测系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种基于物联网的垃圾填埋场渗漏监测系统，垃圾填埋场由上向下依次为垃圾填埋层、砾石导流层、膜上黏土层和膜下黏土层，所述膜上黏土层的底部及垃圾填埋层、砾石导流层和膜上黏土层的两侧包裹防渗膜，所述防渗膜的下侧设有自动电阻率采集系统，所述自动电阻率采集系统包括电缆、探测传感器和高密度电法仪，所述电缆在防渗膜的下侧连续弓字形排布，所述探测传感器设在电缆上，所述高密度电法仪固接在电缆的末端，所述自动电阻率采集系统连接云服务平台，所述云服务平台连接控制终端，所述控制终端连接自动数据处理系统。

进一步，所述自动数据处理系统包括电传感器系统、电传感器信号转换系统和数据处理与分析系统，所述电传感器系统连接电传感器信号转换系统，所述电传感器信号转换系统连接数据处理与分析系统。

进一步，所述自动电阻率采集系统和控制终端均通过有线或无线网络与云服务平台连接。

进一步，所述电缆在弓字形的横向方向上沿防渗膜的一侧边缘延伸至相对另一侧边缘，电缆在弓字形的纵向方向上间距相等。

进一步，所述防渗膜包括底面、两侧面和两平面，所述底面的两端均与侧面一体成型，两侧面的另一端均与平面一体成型。

进一步，所述探测传感器在电缆上等间距排布。

进一步，所述电缆包括信号线和电缆线。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：能进行远程化和自动化操作，实时进行数据采集、处理、监测，能随时随地在网络上对现场设备进行操控，及时判断现场设备工作状态，远程指导本地工作人员，有效降低人员工作量、营运费用，满足用户随时随地远程监控的需求；数据能永久存储和删除，便于查看历史曲线，进行智能自动控制；能有效扩大监测范围，实现排列监测，使采集数据更全面彻底，保证实时监控的精准性。

附图说明

图1是本发明的系统框架图；

图2是本发明的剖面结构示意图；

图3是图1中自动电阻率采集系统在本发明中的部分立体放大图；

图4是图1中电缆的放大图；

图5是本发明的探测传感器测点编码及系统布设。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

请参考图1-图5，本实施例中的垃圾填埋场由上向下依次为垃圾填埋层1、砾石导流层2、膜上黏土层3和膜下黏土层4，膜上黏土层3的底部及垃圾填埋层1、砾石导流层2和膜上黏土层3的两侧包裹防渗膜5，防渗膜5的下侧设有自动电阻率采集系统6，自动电阻率采集系统6包括电缆61、探测传感器62和高密度电法仪63，电缆61在防渗膜5的下侧连续弓字形排布，探测传感器62设在电缆61上，高密度电法仪63固接在电缆61的末端，自动电阻率采集系统6连接云服务平台7，云服务平台7连接控制终端8，控制终端8连接自动数据处理系统9。

自动数据处理系统9包括电传感器系统91、电传感器信号转换系统92和数据处理与分析系统93，电传感器系统91连接电传感器信号转换系统92，电传感器信号转换系统连92接数据处理与分析系统93。电传感器系统91埋设于被监测场区内，通过向地下供电建立电场并监测电场电位；电传感器信号转换系统92接受数据处理与分析系统93的指令，选择监测场区内电传感器系统91的供电和测量方式，同时将电传感器系统91的测量信号传给数据处理与分析系统93；数据处理与分析系统93控制整个三维在线监测系统的各个动作，同时对采集数据进行实时处理分析，判断监测场区的渗漏点和污染扩散范围。

自动电阻率采集系统6和控制终端8均通过无线网络与云服务平台7连接。

电缆61包括信号线64和电缆线65，同步实现电传导和信号传输，电缆61在弓字形的横向方向上沿防渗膜5的一侧边缘延伸至相对另一侧边缘，电缆61在弓字形的纵向方向上间距相等，当然也可根据垃圾填埋场的实际地形对电缆61的走线进行布设。

防渗膜5包括底面51、两侧面52和两平面53，底面51的两端均与侧面52一体成型，两侧面52的另一端均与平面53一体成型。

探测传感器62在电缆61上等间距排布。

理论基础：在垃圾填埋场发生渗漏后，渗滤液入侵到包气带中，土体的电阻率随着含水率的增大而减小；当渗滤液继续向下迁移至饱水带时，由于渗滤液中含有很多离子，其电阻率小于水的电阻率，因此使土层中孔隙水的电阻率减小，进而使土层的电阻率减小。总而言之，一般垃圾填埋场渗滤液侵入地下后，会使土体电阻率减小，在地下土层中形成一个低阻区域。垃圾渗滤液在土层中横向和纵向扩散，形成一个三维的羽状体污染区域。通过探测地下土体电阻率的异常就可以监测到渗滤液扩散的区域。

渗滤液侵入地下土层后，会造成污染介质电阻率降低，而石油类污染物的侵入会造成污染介质电阻率升高，这种电性变化规律构成电阻率监测系统工作的基础。

工作过程：自动电阻率采集系统6探测到电阻率变化后依次传输给云服务平台7、控制终端8和自动数据处理系统9，自动数据处理系统9通过被编码的测点确定渗漏位置，电传感器信号转换系统92通过电缆控制电极系各电极的供电与测量状态，控制终端8通过电缆61的信号线64和电缆线65向电传感器信号转换系统92发出工作指令、向电极供电并接收、存贮测量数据。数据采集结果自动存入控制终端8，控制终端8通过通讯软件把原始数据传输给计算机。计算机将数据转换成处理软件要求的数据格式，经相应处理模块进行畸变点剔除、地形校正等预处理后,做出电阻率等值线图。在等值线图上根据视电阻率的变化特征结合钻探、地质调查资料作地质解释，并绘制出物探成果解释图。

随着污染区域的变化，电阻异常区范围也相应改变，并具有良好的对应关系。渗滤液污染区的扩散边界、扩散方向、扩散速度可以通过对比不同时期监测结果分析得到。

能进行远程化和自动化操作，实时进行数据采集、处理、监测，能随时随地在网络上对现场设备进行操控，及时判断现场设备工作状态，远程指导本地工作人员，有效降低人员工作量、营运费用，满足用户随时随地远程监控的需求；数据能永久存储和删除，便于查看历史曲线，进行智能自动控制；能有效扩大监测范围，实现排列监测，使采集数据更全面彻底，保证实时监控的精准性。

在本文中，所涉及的方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

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。