固體廢物的處理方法主要有焚燒法 、堆肥法和填埋法。 填埋法是城市生活垃圾處理的最基本方法。 目前的填埋場通常把大量劇毒、有毒物質與生活垃圾混合在一起進行填埋， 填埋場防滲膜滲漏引起的后患不可低估。
如果能及時檢測到填埋場防滲膜\\(HDPE 膜\\)漏洞并進行修補，將可有效地 控制滲 漏造 成的 大氣 、土 壤和 地下水污染。滲漏檢測方法主要有雙電極法、電容傳感器法、化學示劑跟蹤法、電阻率法和電極柵格法。 基于分區電極供電的填埋場實時滲漏檢測系統采用分區檢測、電極供電的方法對大面積填埋場進行實時監測，實現了電勢數據的采集、保存、管理和處理。本文介紹在這些數據的基礎上應用定位算法進行漏洞定位， 該軟件經現場試驗，檢測定位準確。
1 滲漏檢測基本原理
滲 漏 檢 測 法 是 利 用 土 工 膜 的 電 絕 緣 性 和 被 滲 濾 液浸濕的垃圾能導電的特點來實現的。 其基本原理是利用HDPE 膜 的 絕 緣 性 和 HDPE 膜 兩 側 介 質 的 導 電 性 ， 在HDPE 膜 上 、 下介質中各放一個供電電極 ， 接在高壓直流電源的兩端。 HDPE 膜完好的情況下， 由于膜的高阻特 性 ，使 得 回 路 電 流 很 小\\(近 似 為 零\\)，因 此 該 電 流 場 中各 點 的 電 勢\\(相 對 無 窮 遠 處\\)近 似 為 零 ，電 勢 分 布 均 勻 ；若膜破損，則其 高阻特 性被 破壞 ，電 流將 從電 源的正 極流出后經漏洞回到電源的負極， 從而形成電流回路，并在膜上、下介質中形成穩恒的電流場。此時，通過測量膜上或膜下介質中不同點位的電勢分布，經過數值分析及模型演練情況進行漏洞定位。 固體廢物填埋場滲漏檢測系統就是基于此原理而設計的自動滲漏檢測系統， 如圖 1 所示?！緢D1】
2 硬 件系統介紹
填埋場的面積一般較大 ，檢測系統布置的電極數量較多，檢測區域龐大，整個系統采用模塊化設計、分層分布式結構，并同時兼顧以后的擴展和維修的方便性。
2.1 功 能介紹
硬件系 統 主 要 完 成 3 個 功 能 ： \\(1\\)實 現 供 電 電 極 切換 、區 域 供 電 ；\\(2\\)實 現 數 據 采 集 、FFT 計 算 、數 據 存 儲 ；\\( 3\\) 根 據設計的串口通信協議 ， 通過 485 總 線與上位機進行通信。
2.2 硬 件構成
系統的硬件主要包括信號發射源、信號控制單元和數據采集單元三部分。
高壓信號發射源采用直流開關電源 ，能夠給填埋場提供電壓幅度為 0~1 000 V、 電流幅度 為 0~1 A 的 高壓直流信號。
采用西門子的 s7-200 系列 PLC 對高壓直 流電源 進行 電壓、電 流、頻 率設 置,可有 效地 控制供 電 電 源 ，同 時能準確地開關設備，節省能源，方便運行。
以 dsPIC33F 單片機為控制核心，負責完成各區域供電電極的切換、數據采集、FFT 計算、數據存儲和上位機軟件的串口通信。
3 滲漏定位軟件設計
3.1 系 統開發平臺
開發工具：本系統以 Microsoft Visual Studio 2010 C#.Net 作為開發工具 ， 采用面向對象的技術開發設計 ， 具有友好的用戶界面和穩定的運行特性。
數據庫 ：采用 Microsoft SQL Server 2005 作為 采 樣 數據庫，對采樣數據進行系統化的管理、分析和計算。所設計的數據庫包含 14 個相互關聯和約束的表， 這些表中有管理用戶數據的 、管理日 志信 息的 、管理配 置信 息的和管理采樣數據的。
數據可 視化 ：將 Matlab 圖像 界面嵌入 到 窗 口 界 面中，實現對采樣數據的多樣化的直觀表述。 根據電極布置，以電 極點 作為 X-Y 坐 標，采 樣電 壓值為 高度 ，實現采樣數據的三維可視化，極大地增加了對泄漏點的預判準確性和直觀性。
提供了 4 種可視化方式： 泄漏點二維平面分析、三維曲面模擬圖、 三維網格模擬圖和采樣值等值線圖，如圖 2 所示?！緢D2.略】
3.2 功 能設計
上 位 機 軟 件 是 為 滿 足 固 體 廢 棄 物 填 埋 場 滲 漏 檢 測需求而設計開發的上位機采集檢測系統，用于實現系統基 礎數據 管理 ，通過 485 總 線進 行串 口 通 信 ，讀 取 下 位機采樣值和相應數據信息，對采集到的數據進行存儲和分析，實現泄漏預判和定位，提供良好的人機交互界面。
配合填 埋場 下位機 系統 ，可完 成如下 功 能 ：用 戶 管理、數據庫設置、串口通信參數設置 、系統設置、采 樣檢測記錄管理、 日志信息管理、供電設置、采樣操作\\(分為手動采樣和自動定時采樣\\)、數據可視化。
4 滲漏定位算法和數據分析
滲漏定位分為預判和定位兩個過程。
滲漏點預判原則：最大采樣值點、最大極差值點。
采樣值：采樣電極獲得的采樣值\\(電壓值\\)。
極差值：采樣點與周圍點差值的絕對值和的均值。 計算方法如下：設電極\\(i，j\\)，采樣凈值為 V\\(i，j\\)，極差值 Vjc。 電 極布置如圖 3 所示，極差值 Vjc由如下原則確定：
\\(1\\) 邊緣點不計算極差值, 因 為邊 緣點在 泄漏 判斷中 ，假設為非泄漏點，因此設 Vjc=0 ；\\(2\\) 非 邊緣點 ， 如圖 3 時 ，Vjc有如下計算公式：【1】
\\( 3\\) 非 邊緣點 ， 如圖 4 時 ，Vjc的計算公式可參考圖 3，少算其中一點即可?！緢D3-4】
滲漏點定位計算：基于上面找到的預判點。如圖 4，假設 O 為預判電極點，A、B、C、D、E、F 分別為其周圍采樣電極點，泄漏判斷步驟如下：
\\(1\\) 確定包含所有電極的最小矩形區域 Rect \\( JKLM \\) ，以步長 Setp 等分矩形 Rect，形成如圖示網格；\\(2\\) 確 定電極 A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 所 組成的多邊形 \\( 此 處為六邊形\\)Polygon；\\( 3\\) 獲 取網格點 P \\( Xi，Yj\\) ， 判 斷網 格點 是否 在電極 組成的多邊形 Polygon 內, 是否與電極點 O、A、B、C、D、E、F 重 合 。 同時滿足 條件 在 Polygon 內 并 與已 有電極 點不重合，則進入下一步；否則重新回到步驟\\(3\\)；\\( 4\\) 分 別以 采樣 電極 O 及 A 、B 、C 、D 、E 、F 計 算 P 點插 值平方 值 Vpo、 Vpa、 Vpb、 Vpc、 Vpd、 Vpe、 Vpf。 電 極 O 點 公 式如下：【2-4】
式 中 ：Xo、 Yo，Xi、 Yj為 O 點 和 P 點 坐 標 值 ；A、B、C、D、E為計算參數；Vo為電極 O 采樣值；\\( 5\\) 求 和 Vpsum= Vpo+Vpa+Vpb+Vpc+Vpd+Vpe+Vpf;\\( 6\\) 重 復步驟 \\( 3\\) ， 遍 歷所有網格點 ， 計算其 Vsum；\\( 7\\) 網 格 點 中 ，Vsum最 小 值 點 ，即 為 泄 漏 估 計 點 所 在位置。
滲漏分析定位結果如圖 5 所示?！緢D5.略】
本 文 針 對 原 有 的 垃 圾 填 埋 場 滲 漏 檢 測 系 統 檢 測 大面積填埋場時存在成本高、電極鋪設困難和定位精度不高的問題，開發了基于分區電極供電的填埋場實時滲漏檢測設備。 該設備技術先進，抗干擾能力強\\(通過硬件電路進行高頻濾波、FFT 計算進行低頻濾波 ， 準確還原原始信號\\)， 價格低于國外相似設備， 并填補了國內的空白。該設備在固體廢物填埋場的實際應用中，數據采集、通信、滲漏檢測的效果良好。
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