基于光纤测温系统的填埋场渗漏定位方法研究

发布时间：2023-02-18 17:24

　　目前,安全填埋是世界各国对危险废弃物处理处置的主要方法,为了防止填埋的危险废弃物对生态系统造成威胁,相关法律法规规定,必须在填埋场设计建造时设置防渗层,目前我国的填埋场均用HDPE(High Density Polyethylene,高密度聚乙烯)膜作为防渗层。然而由于人为或自然因素的存在,HDPE膜难免会出现破损,以至于不能很好的隔绝垃圾渗滤液和膜下的土壤及地下水,因此,准确找到HDPE膜的破损位置,并及时加以修补,是解决填埋场污染问题的关键。由于目前新型填埋场主次防渗层之间直接用GCL(Geosynthetic Clay Liner,膨润土防水毯)代替了传统填埋场中的黏土层,导致现有的检测技术均具有一定的局限性,因此,本文在研究光纤测温技术原理的基础上提出利用光时域反射法对渗漏进行检测与定位的方法。论文的主要研究内容如下:(1)利用后向拉曼散射光解调出光纤检测点的温度信号,结合OTDR(Optical Time Domain Reflectometer,光时域反射)检测原理,构建了基于光纤测温技术的渗漏检测方法,并对该方法在新型填埋场渗漏检测的运用进行了可行性分析,详细研究了OTD...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 危险废弃物及其处理处置方式
    1.2 安全填埋法的研究现状及问题
    1.3 危险废物填埋场渗漏检测的国内外研究现状
        1.3.1 裸膜的渗漏检测
        1.3.2 填埋场运营期间的HDPE膜渗漏检测
        1.3.3 目前研究存在的问题
        1.3.4 光纤测温技术的研究现状
    1.4 本文的主要研究内容及创新性
    1.5 论文章节安排
第2章 基于光纤测温系统的渗漏检测方法研究
    2.1 拉曼散射理论基础
        2.1.1 拉曼散射的经典理论
        2.1.2 拉曼散射量子理论
    2.2 OTDR测量原理
    2.3 危险废物填埋场渗漏检测原理
        2.3.1 分布式光纤测温系统的渗漏检测原理
        2.3.2 拉曼散射温度解调
        2.3.3 基于加热法的检测技术
        2.3.4 温度定标的位置
    2.4 本章小结
第3章 系统的分辨率及影响因素分析
    3.1 分布式光纤测温系统分辨率
        3.1.1 温度分辨率
        3.1.2 空间分辨率
        3.1.3 时间分辨率
    3.2 测量系统的影响因素分析
        3.2.1 脉冲波长
        3.2.2 脉冲宽度
        3.2.3 平均时间
        3.2.4 动态范围
        3.2.5 盲区
    3.3 本章小结
第4章 电路与软件的设计
    4.1 分布式测温系统的组成
    4.2 生成拉曼散射光的前端模块
        4.2.1 入射光的产生
        4.2.2 测温光纤的选择
        4.2.3 光波分复用与耦合器模块
    4.3 检测电路的设计
        4.3.1 放大电路
        4.3.2 光电转换器
        4.3.3 数模转换
        4.3.4 基于USB的高速数据采集系统
        4.3.5 微处理器系统
    4.4 软件设计
        4.4.1 嵌入式系统的开发与定制
        4.4.2 人机交互界面的设计
    4.5 本章小结
第5章 数字信号去噪处理
    5.1 累加算法
    5.2 小波变换去噪
        5.2.1 小波变换基本理论
        5.2.2 固定阈值小波变换
        5.2.3 自适应阈值小波变换算法
    5.3 加权平均法
    5.4 本章小结
第6章 渗漏定位实验设计及应用
    6.1 实验设计
        6.1.1 新型危险废物填埋场结构
        6.1.2 实验材料与最优参数的选择
        6.1.3 实验室实验方案
    6.2 实验及结果分析
结论与展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果



本文编号：3745383