基于光纖測溫系統(tǒng)的填滿場滲漏定位方法研究.pdf

1、目前安全填埋是世界各國對危險(xiǎn)廢棄物處理處置的主要方法，為了防止填埋的危險(xiǎn)廢棄物對生態(tài)系統(tǒng)造成威脅，相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定，必須在填埋場設(shè)計(jì)建造時(shí)設(shè)置防滲層，目前我國的填埋場均用HDPE（High Density Polyethylene，高密度聚乙烯）膜作為防滲層。然而由于人為或自然因素的存在，HDPE膜難免會出現(xiàn)破損，以至于不能很好的隔絕垃圾滲濾液和膜下的土壤及地下水，因此，準(zhǔn)確找到HDPE膜的破損位置，并及時(shí)加以修補(bǔ)，是解決填埋場污染問題

2、的關(guān)鍵。由于目前新型填埋場主次防滲層之間直接用GCL(Geosynthetic Clay Liner，膨潤土防水毯)代替了傳統(tǒng)填埋場中的黏土層，導(dǎo)致現(xiàn)有的檢測技術(shù)均具有一定的局限性，因此，本文在研究光纖測溫技術(shù)原理的基礎(chǔ)上提出利用光時(shí)域反射法對滲漏進(jìn)行檢測與定位的方法。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用后向拉曼散射光解調(diào)出光纖檢測點(diǎn)的溫度信號，結(jié)合OTDR(OpticalTime Domain Reflectometer，光時(shí)域反射

3、)檢測原理，構(gòu)建了基于光纖測溫技術(shù)的滲漏檢測方法，并對該方法在新型填埋場滲漏檢測的運(yùn)用進(jìn)行了可行性分析，詳細(xì)研究了OTDR檢測原理，并對溫度定標(biāo)、利用加熱法提高滲漏區(qū)與未滲漏區(qū)溫差以減小檢測誤差等方面進(jìn)行了詳細(xì)分析；⑵分析了分布式光纖測溫系統(tǒng)的空間分辨率、溫度分辨率、時(shí)間分辨率，并分析了影響這些性能參數(shù)的相關(guān)因素;研究了OTDR系統(tǒng)的主要性能參數(shù)，包括波長、脈沖寬度、平均時(shí)間、動態(tài)范圍、盲區(qū)，以及這些參數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性、靈敏度光損耗等的影

4、響；⑶對分布式光纖測溫系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)，硬件方面設(shè)計(jì)了入射光的產(chǎn)生和拉曼散射光的接收模塊、放大電路模塊、光電轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換和基于USB的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模塊。利用USB2.0專用處理器芯片CY7C68013的可編程接口GPIF及內(nèi)部的FIFO，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的高速采集;采用基于ARM Cortex-A8內(nèi)核的S5PV210微處理器控制存儲與訪問、人機(jī)交互、參數(shù)設(shè)置、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制等；⑷分別就累加算法、小波變換法、加權(quán)平均法等濾波方法對St