[发明专利]基于移动通信和高密度电法的堤坝实时监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于移动通信和高密度电法的堤坝实时监测系统，其特征在于：包括数组采集装置，每组采集装置包括一个高密度电法主机、若干供电电极和若干测量电极，以及远端计算机，其中，所有供电电极、测量电极和高密度电极布设于堤坝表面，供电电极向堤坝提供稳衡电流，然后由同组的测量电极测出待测区域的电压值，所得电压数据回传给高密度电法主机，由高密度电法主机根据稳衡电流值和各待测区域所得电压数据，计算得出各测区的视电阻率，高密度电法主机将各测区的位置信息和相应的视电阻率数据进行打包压缩，传输给远端计算机；远端计算机对高密度电法主机发来的压缩数据进行解压、预处理、二维反演，获得整个测区的视电阻率分布图像。

2.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于：所述供电电极和测量电极的布设方式采用三电位电极系。

3.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于：所述测量电极与高密度电法主机之间由通信电缆连接。

4.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于：所述高密度电法主机通过低功耗移动通信装置与远端计算机连接。

5.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于：所述监测系统还包括太阳能电板，太阳能电板安装在堤坝表面，为供电电极辅助供电。

6.基于如权利要求1所述的一种基于移动通信和高密度电法的堤坝实时监测系统的监测方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，远端计算机向高密度电法主机发送测量信号及测量要求，远端计算机根据测量要求向相应电极转换机发送监测指令；

步骤2，电极转换机向同组的供电电极和测量电极下达指令，先由供电电极向堤坝输送稳衡电流，再由测量电极测出待测区域的电压值，所得电压数据回传给高密度电法主机；

步骤3，高密度电法主机根据稳衡电流值和各待测区域所得电压数据，计算得出各测区的视电阻率，并将各测区的位置信息和相应的视电阻率数据进行打包压缩，传输给远端计算机；

步骤4，远端计算机接收到高密度电法主机发来的压缩数据后，将数据解压，进行预处理，最后将所得数据进行二维反演，获得整个测区的视电阻率分布图像；

步骤5，通过有限元软件模拟不同位置及大小渗漏区域的视电阻率分布图像，以此训练R-CNN网络；根据训练好的网络，实现对堤坝渗漏区域进行智能监测。

7.如权利要求6所述的监测方法，其特征在于：所述步骤4中，预处理过程包括提高信噪比，突出异常幅度与边界特征，以及剔除畸变点。

8.如权利要求6所述的监测方法，其特征在于：所述步骤4中，远端计算机还根据堤坝组成物质和含水裂隙视电阻率的差异，直接绘出含水裂隙的发育情况和具体位置。