论文部分内容阅读
城市中小河流是城市形成和发展中最为关键的水资源和环境载体,但随着城市化进程的加快,许多中小河流长期受纳城市污水,城市河道淤积严重,局部地段河底较高、甚至封堵,淤泥污染严重,水生态系统遭到破坏,影响人们正常的生产生活。因此,河道清淤工作势在必行,而淤泥的探测是城市中小河流清淤工作中重要的一环,探测结果直接关系到清淤方案设计和清淤效果。探测淤泥普遍采用的方法有测杆法、静力触探法等,这些探测方法工作量大,在探测过程中对淤泥的扰动大,在界定淤泥厚度上,精度、效率均不能令人满意,且不能确定浮泥层的分布。随着科学技术的发展,仪器探测逐渐被使用,如超声波探测法,采用双频超声波测量淤泥深度,这种方法较之传统测量方法高效快速,但超声波受水草等水下杂质的影响较大,也无法测定浮泥层的密度,此外还有放射线探测法,测量精度高,但是安全性差,对工作人员以及被测区域都有潜在的放射性危害。本文根据城市中小河流受污染的特点,研究探测城市中小河流淤泥的新方法。通过光电传感器探测浮泥密度、液位传感器探测液位、土强度传感器探测底泥土强度,能够同时测量浮泥层密度和相应的液位以及淤泥底部,从而能够界定淤泥层深度和厚度,探测信号经处理后传输至上位机显示并存储。本文主要论述以下几方面内容:(1)仪器的系统架构,介绍各个功能模块;(2)探测浮泥密度的光电传感器、探测液位和土强度的压力度传感器,各传感器的信号调理电路及标定;(3)以STC单片机为核心控制器的信号处理与传输系统,利用C51编程语言编写下位机程序,设计基于RS485的串行通信,用于下位机和上位机之间的通信;(4)在VisualC++平台下研究开发基于MSComm控件的水下淤泥监测软件,在软件界面可以通过修改拟合方程系数对传感器进行校准,适用于不同环境下的淤泥探测。该探测仪经安徽省建筑工程勘察设计院在合肥市南淝河试用,反映良好。