[发明专利]一种基于频域激电法的地下土壤污染现场快速检测仪

说明书

本发明提供了一种基于频域激电法的地下土壤污染现场快速检测仪，包括：发送机、接收机和上位机；发送机用于产生双频激电信号，并发送双频激电信号供入地下，同时将实际产生的双频激电信号供入接收机；双频激电信号供入大地后产生双频电场；接收机用于同时采集双频激电信号和反应地下电性特征的地面电压差信号；上位机用于对接收的处理后的地面电压差信号和所述双频激电信号进行显示和数据处理，并计算出反应地下土壤污染程度的数据指标。本发明首次将频域激电法应用到地下土壤污染现场检测之中，可现场对地下土壤污染进行检测，并同时得到视电阻率、视幅度频散率和视相位频散率。

技术领域

本发明涉及土壤污染检测技术领域，尤其涉及一种基于频域激电法的地下土壤污染现场快速检测仪。

背景技术

近年来，传统的土壤污染检测方法均以大规模钻探、取样、化验等手段对土壤进行现场光谱检测、化学分析等，该类方法具有以下几点弊端：其一，此类方法均是地面检测的方法，面对地下土壤污染却无可奈何；其二，该类方法准确度较低，取样点分布具有普遍性和盲目性，会在很多非疑似污染的土壤区耗费大量金钱和时间，其检测成本高、周期长已经不能满足当前环保和生态领域的需求。其三，此类方法大多数均是取样室内检测，无法实现现场实时检测。

随着科学技术的发展，地球物理方法相比于传统的土壤污染检测方法而言更具有潜力，颇受科研工作者们的亲睐。地球物理方法研究内容与形式多种多样，而激电法为纯异常，在土壤污染检测中能够克服其它地球物理方法的受地形影响和多解性等问题，使得激电法从中脱颖而出。其中频域激电法相比与普通的激电法而言具有装备轻便、抗干扰能力强的特点，频域激电法在土壤污染检测的研究中独树一帜，相比于其他方法而言具有更广阔的研究前景。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于频域激电法的地下土壤污染现场快速检测仪，首次将频域激电法应用到地下土壤污染现场检测之中，发明地下土壤污染现场快速检测仪对地下土壤污染物进行研究。查明污染源的性质、通道、规模、特征，有利于对污染源的整治和治理，有利于保持土壤和地下水资源的可持续利用，有利于建设生态环保和可持续、协调发展，对国民经济建设有着较大现实意义和深远的历史意义。

一种基于频域激电法的地下土壤污染现场快速检测仪，包括：发送机、接收机和上位机；所述发送机和所述接收机电性连接，所述接收机和所述上位机通过无线通信进行数据交互；

所述发送机，用于产生双频激电信号，并将所述双频激电信号供入地下，同时将实际产生的所述双频激电信号供入接收机；双频激电信号供入大地后产生双频电场；

所述接收机，用于接收所述双频激电信号，并采集反应地下电性特征的地面电压差信号；将地面电压差信号经过硬件电路处理后发送至上位机，同时将所述双频激电信号供入上位机；

所述上位机，用于对接收的处理后的地面电压差信号和所述双频激电信号进行显示和数据处理，并计算出反应地下土壤污染程度的视电阻率、视幅度频散率和视相位频散率。

进一步地，所述发送机包括：第一ARM微处理器、驱动电路、接口对接电路、第一GPS授时模块和大功率电源；

所述第一ARM微处理器通过所述接口对接电路域所述大功率电源电性连接，并通过所述接口对接电路发送启动信号、控制信号和PWM信号至所述大功率电源；

所述驱动电路和所述大功率电源电性连接，用于驱动所述大功率电源；

所述接口对接电路分别与所述第一ARM微处理器和所述大功率电源电性连接，用于将所述第一ARM微处理器发送的启动信号、控制信号和PWM信号封装成所述大功率电源的信号，转接至所述大功率电源；

所述大功率电源采用配套的大功率电池进行供电，用于产生低频和高频叠加的双频激电信号，并将其发送至接收机；并根据所述启动信号启动或者关闭，根据所述控制信号控制所述双频激电信号的功率，根据所述PWM信号控制所述双频激电信号的频率；