CN111965221A - 一种快速获得渣土工程性和污染性的智能检测***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速获得渣土工程性和污染性的智能检测***和方法。贯入式多参数探头装在入口地磅通道的门式框架上，贯入式多参数探头通过电动升降***安装在门式框架上，高清摄像头装在门式框架纵梁下端；贯入式多参数探头下降并***渣土中；通过载荷传感器和信号采集器采集圆锥指数测试结果；贯入式多参数探头下降至到渣土内部时，信号发生器发出电磁波，回波信号路返回获得渣土的介电常数与电导率，进而判断污染。本发明采用贯入式多参数探头获得渣土工程性和污染性检测数据，用圆锥指数表征渣土的工程性，用介电常数和电导率获得渣土离子型污染程度，快速准确对渣土污染性做判别，自动化程度高，实现运输中转过程渣土质量的高效智能化监管。
Description
技术领域
本发明涉及了一种渣土质量检测***和方法，尤其是涉及了一种快速获得渣土工程性和污染性的智能检测***和方法。
背景技术
工程渣土是指各类建筑物、构筑物、管网等城市地下工程开挖与建设过程中产生的弃土。我国各城市地下空间大规模开发建设产生了大量工程渣土，全国年产量达20亿吨以上。目前大部分工程渣土是运送到城市周边低洼地回填或受纳场堆填处置，有些沿海城市利用工程渣土进行填海造地，还有一些城市利用工程渣土对废弃矿坑回填复垦为农业用地。沿海地区大多处于我国的软土分布区，其工程渣土不乏粘性土、淤泥质土等结构性软土，而不同的土类也都存在各自的工程特性，如碎石土透水性极强，压缩性很低，抗剪强度也大，是一般建筑物的良好地基；砂土透水性强，压缩性低且压缩过程快，承载力较大，既是建筑物的良好地基也是良好的混凝土骨料；粘性土因成因、年代的不同，工程性质相差悬殊，沉积年代长的粘土具有更高的强度，压缩性更低，工程性能也更优；淤泥质土疏松软弱，结构极易受扰动而破坏，且强度低，工程性质极差。因此有必要根据渣土的工程性进行分类、考量与评估，来选择恰当的再利用方式或合适的处理技术以满足工程需求。另一方面，工程渣土的矿物成分和环境质量主要取决于工地开挖土方的土质和环境质量。目前我国许多城市土壤和地下水受到一定程度的污染，污染物主要来源于工业区化学品的跑冒滴漏、生活污水管道的渗漏等。虽然这些污染土壤分布是局部的，但是大规模地下开挖工程(如地铁隧道)不可避免会遇到受污染的区域。有些开挖土方中污染物(如重金属)无色无味，难以通过肉眼和嗅觉识别。一旦这些含有污染物的工程渣土被运输至回填利用或堆填处置场地，极有可能对场地及周边的土壤和地下水造成二次污染，进而威胁周边居民的身体健康。工程渣土回填利用或堆填处置之前一般要经历工地暂存、运输、中转等环节。在以上流通环节若缺乏有效的检测手段，含有污染物的渣土可能混入干净的土方，造成交叉污染，进而污染处置场地。相反，如果能在工地源头和流通环节采取有效的筛查及检测措施，则能保障工程渣土的环境质量。因此，有必要在工程渣土的中转环节设置工程性和污染性检测关卡，及时在流通过程中遏制污染性渣土的运输，保障工程渣土的无污染再利用。
贯入式多参数探头作为一种功能集成探测装置能很好地解决以上问题。探头上的圆锥头利用载荷传感器来对土壤进行钻探测定，可以得到圆锥指数(CI)，即土壤贯入阻力，其可以综合反映土壤物理力学性质，对目标土体进行工程性表征，具有操作便捷、数据直观的特点。探头上的TDR探针采用时域反射法对土壤介质进行污染性分析，时域反射的基本原理是激发一个电磁脉冲，脉冲会沿着线缆进行传播，一旦遇到介质特性的改变就会产生波的反射，通过观察分析反射波形即可掌握目标介质的组分特点。将该技术应用至土壤检测，可以获得土体介电常数、电导率等电学参数，将该参数按照本发明中的一种渣土离子型污染评估方法进行分析处理，即可在反映土体污染情况。该方法快速、准确，避免了操作繁琐的取样检测，可以直观地对工程渣土污染性进行判断。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明是提供了一种快速获得渣土工程性和污染性的智能检测***和方法。本发明可布设于工地出口或工程渣土中转码头入口处，利用数据处理***分析获得渣土基本性质和参数结果，并即时通过信号指示灯反馈至渣土运输流水线，实现工程渣土转运过程的智能化监控。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：
一、一种快速获得渣土工程性和污染性的智能检测***：
***包括贯入式多参数探头、门式框架、电动升降***、高清摄像头和数据处理***；贯入式多参数探头安装在在工地出口或渣土中转码头的入口地磅通道的门式框架上，五个贯入式多参数探头通过各自的电动升降***安装在门式框架的顶部，五个贯入式多参数探头以其中一个位于中心、四个位于四周地呈辐射状分布；门式框架共安置五个电动升降***，由电动升降***控制探头的上升与下降，每个电动升降***独立控制一个贯入式多参数探头，高清摄像头安装在门式框架纵梁下端；贯入式多参数探头、电动升降***、高清摄像头分别与数据处理***相连，数据处理***位于工地出口或入口地磅通道旁的人工操作站内。
所述的门式框架的前方设有信号指示灯，信号指示灯有绿灯、红灯、黄灯三种指示颜色；信号指示灯通过电路与数据处理***相连。
所述的数据处理***包括电源、信号采集器、信号发生器、多路器和计算机；信号采集器和电源连接，所述贯入式多参数探头的输出端依次经多路器、信号发生器后和信号采集器连接，信号采集器连接到计算机。
所述贯入式多参数探头包括圆锥头、载荷传感器、绝缘PEEK棒材、不锈钢钉、高强度不锈钢棒、TDR电极、探杆、同轴电缆和BNC接头；探杆内套装有绝缘PEEK棒材，探杆顶端设有BNC接头，BNC接头作为所述贯入式多参数探头的输出端，BNC接头和位于探杆内部布设的同轴电缆上端电连接，同轴电缆的下端插装到绝缘PEEK棒材顶端开口内；绝缘PEEK棒材底端开孔并安装圆锥头，绝缘PEEK棒材底部内通过载荷传感器支架安装有载荷传感器，载荷传感器下端固定连接圆锥头；绝缘PEEK棒材内部中空并装有高强度不锈钢棒，高强度不锈钢棒下端和载荷传感器支架连接；绝缘PEEK棒材外周围沿圆周设有四条TDR电极，每根TDR电极均沿轴向布置，TDR电极上端和下端均通过不锈钢钉固定连接于绝缘PEEK棒材外壁，TDR电极上端的不锈钢钉穿过TDR电极自身、绝缘PEEK棒材侧壁后电连接到同轴电缆的下端。
所述的高强度不锈钢棒采用马氏体不锈钢的不锈钢材料，预期贯入深度：30m。
二、一种快速获得渣土工程性和污染性方法，方法是包括以下过程：
第一步，中转线上的渣土运输车驶入至门式框架下，信号指示灯保持黄色，意为“检测中”，通过数据处理***中的信号采集器控制高清摄像头对渣土运输车内的渣土表观进行拍摄，并即时将拍摄获得的照片传回数据处理***；
第二步，通过电动升降***驱动贯入式多参数探头下降并***到渣土运输车内的渣土中；
在贯入式多参数探头***渣土的过程中，贯入式多参数探头的圆锥头承受锥尖贯入阻力并将力传至载荷传感器，载荷传感器将力的信号转化为电信号在发送传至数据处理***中的信号采集器，信号采集器根据电信号处理获得圆锥指数测试结果并将圆锥指数测试结果以数字信号发送到计算机并呈现；
第三步，
在贯入式多参数探头下降至完全到位于渣土内部时，通过数据处理***中的信号采集器控制信号发生器发出电磁波，电磁波沿同轴电缆、不锈钢钉后传至贯入式多参数探头上的TDR电极上端，经TDR电极轴向传导到TDR电极下端产生信号反射，反射的信号再原路返回回到信号采集器，即依次经TDR电极轴向传导、不锈钢钉、信号发生器再传回信号采集器，通过信号采集器处理获得渣土的介电常数εsoil与电导率ECsoil，根据渣土的介电常数εsoil与电导率ECsoil再计算得到渣土孔隙水的电导率测量值ECwater及电导率预估上限值ECwater,max、电导率预估下限值ECwater,min；
第四步，通过数据处理***中的信号采集器对渣土孔隙水的电导率测量值ECwater进行数值判断：
当电导率测量值ECwater超过设定预先设定的污染阈值时，则认为渣土被污染，具体实施由信号采集器控制信号指示灯由黄色切换为红色，意为“污染”；
当电导率测量值ECwater未超过设定预先设定的污染阈值时，则认为渣土未被污染，具体实施由信号采集器控制信号指示灯由黄色切换为绿色，意为“未污染”。
所述第三步中，根据渣土的介电常数εsoil与电导率ECsoil再计算得到渣土孔隙水的电导率测量值ECwater及电导率预估上限值ECwater,max、电导率预估下限值ECwater,min，具体为：
根据以下公式将数据处理***中的信号采集器通过五个贯入式多参数探头采集到的介电常数εsoil与电导率ECsoil代入得到各自贯入式多参数探头所测得的渣土孔隙水的电导率测量值ECwater：
式中，εs为土颗粒的介电常数，一般取2～5；εw为水的介电常数，一般取80；εa为空气的介电常数，一般取1；ECsurface是土颗粒的表面电导，具体实施为定值，可以通过标定试验获得；a、b、h、m、k分别为第一、第二、第三、第四、第五项参数，可通过试验标定获得；
再根据以下公式将数据处理***中的信号采集器通过五个贯入式多参数探头采集到的介电常数εsoil与电导率ECsoil代入得到各自贯入式多参数探头所测得的渣土孔隙水的电导率预估上限值ECwater,max与电导率预估下限值ECwater,min：
然后根据五个贯入式多参数探头通过上述过程分别对应获得的电导率测量值ECwater、电导率预估上限值ECwater,max与电导率预估下限值ECwater,min，进行求取平均计算获得最终的电导率测量值ECwater、电导率预估上限值ECwater,max与电导率预估下限值ECwater,min。
本发明能够利用探头上圆锥头测定圆锥指数，表征渣土的工程性结果；利用探头上TDR探针计算测定介电常数、电导率，以此表征渣土的污染性结果。
本发明将测得的渣土介电常数、电导率代入一种渣土离子型污染评估方法计算获得渣土离子型污染结果，可快速、准确地对渣土污染性做出判断。
本发明***通过门式框架架设在工地出口或渣土中转码头入口地磅通道处，利用电动升降***控制贯入式多参数探头测定渣土运输卡车内工程渣土的圆锥指数、介电常数、电导率等参数，利用高清摄像头记录渣土表层状况，并将信息通过各自电路传回数据处理***，数据处理***分析圆锥指数的探测结果，对工程渣土的工程性做出判断，并将渣土介电常数、电导率代入计算进行渣土离子型污染评估，进一步对渣土的污染性做出判断，判断结果以信号指示灯的形式反馈给卡车司机，司机依照指令驶入指定区域，实现渣土运输过程的高效智能化监管。
本发明自动化程度高，操作者可通过友好的计算机操作面板便捷地对数据进行处理与分析，为工程渣土的资源化再利用提供重要的技术参考依据，提升工程渣土质量全过程管控水平。
本发明的有益效果在于：
本发明通过贯入式多参数探头在工地出口或中转码头入口处对运输卡车内部的工程渣土进行检测，获得圆锥指数、介电常数和电导率3个参数，并根据一种渣土离子型污染评估方法结合污染参数结果来对渣土污染情况进行判断，实现了渣土转运环节中工程性、污染性的快速筛查，既保证了整个检测过程不会干扰渣土的正常运输，也保障了检测结果的准确度与可靠性，避免了繁琐的取样检测流程，提高了管控效率。
本发明同时结合高清摄像头对渣土表面进行实况拍摄，提供被检测土样的直观影像，协助操作人员参考表观情况对渣土做出更加全面的判断；此外，探头与摄像头的调查结果可以通过各自的电路即时传回数据处理***，第一时间在软件界面获取整车渣土的检测结果，并利用信号指示灯对卡车司机下达指令，实现了渣土运输的智能化监控，为工程渣土的资源化再利用提供了大量数据资源；操作人员可以通过特定电动升降***控制相应的探头进行检测，也可以排列组合不同的探头对渣土进行多点位同时检测，提高了***整体的运营灵活性。
相比于传统的取样检测手段，本发明更加高效，数据即时且操作便捷；相比于现有的地球物理勘探技术，本发明实现了工程参数结果与污染参数结果的同时测定，更加智能化。
综合来说，本发明采用贯入式多参数探头获得渣土的工程性和污染性检测数据，用测得的圆锥指数表征渣土的工程性，用测得的介电常数和电导率通过计算分析获得渣土离子型污染程度，快速准确对渣土污染性做判别，自动化程度高，实现运输中转过程渣土质量的高效智能化监管。
附图说明
图1为本发明***的总体工作流程图；
图2为贯入式多参数探头构造图；
图3为数据处理***采集探头数据的电气件连接图；
图4为TDR测定波形图；
图5为圆锥指数测试典型结果图。
图中贯入式多参数探头1，门式框架2，电动升降***3，数据处理***4，高清摄像头5，信号指示灯6，圆锥头7，载荷传感器8，载荷传感器支架9，绝缘PEEK棒材10，不锈钢钉11，高强度不锈钢棒12，TDR电极13，探杆14，同轴电缆15，BNC接头16；电源17，信号采集器18，信号发生器19，多路器20，计算机21。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，具体实施的***包括贯入式多参数探头1、门式框架2、电动升降***3、高清摄像头5和数据处理***4；贯入式多参数探头1安装在在工地出口或渣土中转码头的入口地磅通道的门式框架2上，门式框架2是渣土运输车经过的通道框架；五个贯入式多参数探头1通过各自的电动升降***3安装在门式框架2的顶部，贯入式多参数探头1的安装高度高于渣土运输车的车高，五个贯入式多参数探头1以其中一个位于中心、四个位于四周地呈辐射状分布；门式框架2共安置五个电动升降***3，由电动升降***3控制探头的上升与下降，每个电动升降***3独立控制一个贯入式多参数探头1，高清摄像头5安装在门式框架2纵梁下端；贯入式多参数探头1、电动升降***2、高清摄像头5分别通过各自电路与数据处理***4相连，数据处理***4位于工地出口或入口地磅通道旁的人工操作站内。
门式框架2的前方设有信号指示灯6，信号指示灯6有绿灯、红灯、黄灯三种指示颜色；信号指示灯6通过电路与数据处理***4相连，由数据处理***4中的计算机21根据信号采集器18中的检测数据控制灯光切换。
如图3所示，数据处理***4包括电源17、信号采集器18、信号发生器19、多路器20和计算机21；信号采集器18和电源17连接，由电源17供电，贯入式多参数探头1的输出端依次经多路器20、信号发生器19后和信号采集器18连接，信号采集器18连接到计算机21。
如图2所示，贯入式多参数探头1包括圆锥头7、载荷传感器8、绝缘PEEK棒材10、不锈钢钉11、高强度不锈钢棒12、TDR电极13、探杆14、同轴电缆15和BNC接头16；探杆14内套装有绝缘PEEK棒材10，探杆14顶端设有BNC接头16，BNC接头16作为贯入式多参数探头1的输出端，BNC接头16和位于探杆14内部布设的同轴电缆15上端电连接，同轴电缆15的下端插装到绝缘PEEK棒材10顶端开口内；绝缘PEEK棒材10底端开孔并安装圆锥头7，绝缘PEEK棒材10底部内通过载荷传感器支架9安装有载荷传感器8，载荷传感器8下端固定连接圆锥头7；绝缘PEEK棒材10内部中空并装有高强度不锈钢棒12，高强度不锈钢棒12下端和载荷传感器支架9连接；绝缘PEEK棒材10外周围沿圆周设有四条TDR电极13，每根TDR电极13均沿轴向布置，TDR电极13上端和下端均通过不锈钢钉11固定连接于绝缘PEEK棒材10外壁，TDR电极13下端的不锈钢钉11穿过TDR电极13自身、绝缘PEEK棒材10侧壁后固定***连接到高强度不锈钢棒12，TDR电极13上端的不锈钢钉11穿过TDR电极13自身、绝缘PEEK棒材10侧壁后电连接到同轴电缆15的下端。载荷传感器8的输出电线经布设在绝缘PEEK棒材10内部的传输线连接到同轴电缆15，TDR电极13通过不锈钢钉11连接到同轴电缆15。
信号采集器18具体采用Campbell CR6数据采集器。
在钻探的过程中，锥尖阻力通过载荷传感器转换为电信号，以有线传输的方式传至数据处理***。TDR检测模块中，绝缘PEEK棒材10侧面镶嵌的四根TDR电极13是关键检测部件，四根电极在绝缘PEEK棒材尾端加以钢钉11固定，利用同轴电缆的内导体17和编织层19分别焊接位置相对的两组钢钉，以保证周围介质中电势场的形成。此外，在探头的内部添加高强度不锈钢棒12以增加探头的强度，提高探头的深度适用范围。
通过本发明，可以实现工程渣土工程参数结果、污染参数结果的快速获得，并即时用于指导渣土运输卡车行驶，智能化监控处理整个渣土运输环节。
本发明实施需将数据处理***中信号采集器采集到的渣土介电常数εsoil与电导率ECsoil进行如下计算获得：
如图4所示，将信号采集器采集信号中反射波形中点M、N之间的时间差Δt，再代入如下公式，计算获得渣土介电常数εsoil：
式中，c为光速(3×108m/s)；L为TDR电极的轴向长度。
如图4所示，根据采集到的TDR反射波形的初始电压V0和稳定电压V∞，代入如下公式，计算获得渣土电导率ECsoil：
式中，C为探头的常量参数，通过标定获得。
下面结合两个实施例对本发明的使用作详细说明，本领域技术人员将上述部件进行连接，并将上述渣土离子型污染评估方法通过程序语言写入信号采集器，按照下述说明即可获得相关渣土参数结果，分配渣土转运流。
首先，确定门式框架纵梁中心点，以对称分布的方式在框架两个横梁各自布设贯入式TDR固定点，按照图1探头分布阵列所示，根据行车方向对每个贯入式TDR探头依次编号为A,B,C,D,E。在实施贯入的过程中，可控制特定探头单独贯入检测，也可排列组合不同探头对渣土实施多点位的同时检测，以下两个实施例以控制探头C单独作业来分别说明工程渣土工程参数结果、污染参数结果的获取方法，探头的作业过程如图1所示。按照以下步骤操作，即可对工程渣土进行智能化检测，并实现检测信息反馈、运输车辆的情况。
实施例一：
(1)当运输卡车行至工地出口或中转码头入口地磅通道时，信号指示灯保持黄色，意为“检测中”。高清摄像头对渣土表观进行拍摄，并将照片传回数据处理***，在计算机中显示并存档，操作人员可根据高清照片对渣土做出土壤类别的直观预判。
(2)操作者通过电动升降***驱动贯入式多参数探头下降来对车厢内渣土进行钻探，同时圆锥指数测定模块开启工作记录状态。在探头下降的过程中，圆锥指数测定模块保持数据检测与记录状态，整个钻探过程中渣土的锥尖阻力会通过载荷传感器转化为电信号，再转至数字信号自动记录于缓存中，自动设置每2.5cm记录一次圆锥指数CI值，当探头贯入操作完成后，圆锥指数测定模块工作终止，整个缓存中的圆锥指数测试结果通过电路传至数据处理***的计算机中，形成如图5所示结果，判断渣土的稳定圆锥指数约为400kPa。
(3)当探头已下降完全至渣土内部时，圆锥指数测定过程完成，所检测的数据结果会上传至大数据平台，工程师及相关技术人员可登陆该平台，参考检测得到的渣土工程性参数结果，对土壤进行工程分类来选择恰当的再利用方式或合适的处理技术以满足工程需求。若渣土为工程性质较好的碎石土或砂土，可指挥运载车辆驶入已划定的“优等工程性质”渣土区，待作为地基土或堆填土使用进行统一的运输与处理；若渣土为工程性质较差的粘性土或淤泥质土，可指挥运载车辆驶入已划定的“劣等工程性质”渣土区，待安排合适的土壤处理技术进行统一的运输与处理。
实施例二：
(1)当运输卡车行至工地出口或中转码头入口地磅通道时，信号指示灯保持黄色，意为“检测中”。高清摄像头对渣土表观进行拍摄，并将照片传回数据处理***，在计算机中显示并存档，操作人员可根据高清照片对渣土做出土壤类别的直观预判。
(2)操作者通过电动升降***驱动贯入式多参数探头下降来对车厢内渣土进行钻探，完成实施例一中所述的工程性测试，在此不再赘述。
(3)当探头已下降完全至渣土内部时，操作者可通过计算机点击软件操作界面中的“开关”按钮，布尔指示灯由“关”状态切换为“开”状态。此时，信号采集器控制信号发生器发出电磁波，电磁波会沿同轴电缆通过TDR电极进行传播，当传播介质发生改变时，电磁波产生信号反射，反射波形如图4所示。
将根据渣土离子型污染评估方法编写的算法导入数据采集器后，将得到渣土介电常数εsoil＝20.5146和电导率ECsoil＝14.3mS/m代入至如下公式中，得到渣土的孔隙水电导率测量值ECwater：
式中，εs为土颗粒的介电常数，取3.63；εw为水的介电常数，取80；εa为空气的介电常数，取1；ECsurface是土颗粒的表面电导，为定值，取3.46；a、b、h、m、k均为计算参数，通过试验标定获得，分别取0.1370、-0.1735、2.981、1.841、0.369。
然后再将渣土介电常数εsoil与电导率ECsoil代入以下公式得到渣土孔隙水的电导率预估上限值ECwater,max与下限值ECwater,min：
“土壤介电常数”、“土壤体积含水量”、“土壤电导率”、“孔隙水电导率测量值”、“孔隙水电导率预估上限值”、“孔隙水电导率预估下限值”的结果如下表：
由于污染物质会提高渣土孔隙水电导率，因此通过设定一定的孔隙水电导率阈值作为警报限，就可以对渣土的污染性质做出判断。当孔隙水电导率超过警报限时，算法通过简单的逻辑运算控制布尔元件“警报器”变亮，同时信号指示灯由黄色切换为红色，意为渣土状态判定为“污染”；当孔隙水电导率未超过警报限时，布尔元件“警报器”则不会变亮，同时信号指示灯由黄色切换为绿色，意为渣土状态判定为“未污染”。对于本实施例，警报限设置为383mS/m(0.030mol/L CuSO4溶液浓度电导率)，由于66.78mS/m<383mS/m，因此，该渣土无污染，信号灯切换为绿色。指示灯做出灯光切换后，操作人员通过电动升降***控制探头提升，将其从渣土中拔出。
(4)卡车司机依照指令，若渣土为“污染”状态，则行驶至待检取样区，等待进一步采样检测；若渣土为“未污染”状态，则可驶出工地或驶至码头的货轮停靠泊位，卸载渣土至货轮，运输进入下一环节。以此实现工程渣土运输环节的智能化监控和反馈。
(5)待受检车辆行驶出工地或进入中转码头后，操作人员可点击***软件操作界面的“警报控制开关”，控制信号指示灯由红、绿色切换回黄色，即返回“检测中”状态，等待下一辆受检车辆驶入。待一个检测周期结束后，污染性检测数据结果会上传至大数据***，相关数据可指导待检取样区渣土的抽样检测工作，确保工程渣土资源化再利用的有序实施。
Claims (6)
1.一种快速获得渣土工程性和污染性的智能检测***，其特征在于：包括贯入式多参数探头(1)、门式框架(2)、电动升降***(3)、高清摄像头(5)和数据处理***(4)；贯入式多参数探头(1)安装在在工地出口或渣土中转码头的入口地磅通道的门式框架(2)上，五个贯入式多参数探头(1)通过各自的电动升降***(3)安装在门式框架(2)的顶部，五个贯入式多参数探头(1)以其中一个位于中心、四个位于四周呈辐射状分布；门式框架(2)共安置五个电动升降***(3)，由电动升降***(3)控制探头的上升与下降，每个电动升降***(3)独立控制一个贯入式多参数探头(1)，高清摄像头(5)安装在门式框架(2)纵梁下端；贯入式多参数探头(1)、电动升降***(2)、高清摄像头(5)分别与数据处理***(4)相连，数据处理***(4)位于工地出口或入口地磅通道旁的人工操作站内。
2.根据权利要求1所述的一种快速获得渣土工程性和污染性的智能检测***，其特征在于：所述的门式框架(2)的前方设有信号指示灯(6)，信号指示灯(6)有绿灯、红灯、黄灯三种指示颜色；信号指示灯(6)通过电路与数据处理***(4)相连。
3.根据权利要求1所述的一种快速获得渣土工程性和污染性的智能检测***，其特征在于：所述的数据处理***(4)包括电源(17)、信号采集器(18)、信号发生器(19)、多路器(20)和计算机(21)；信号采集器(18)和电源(17)连接，所述贯入式多参数探头(1)的输出端依次经多路器(20)、信号发生器(19)后和信号采集器(18)连接，信号采集器(18)连接到计算机(21)。
4.根据权利要求1所述的一种快速获得渣土工程性和污染性的智能检测***，其特征在于：所述贯入式多参数探头(1)包括圆锥头(7)、载荷传感器(8)、绝缘PEEK棒材(10)、不锈钢钉(11)、高强度不锈钢棒(12)、TDR电极(13)、探杆(14)、同轴电缆(15)和BNC接头(16)；探杆(14)内套装有绝缘PEEK棒材(10)，探杆(14)顶端设有BNC接头(16)，BNC接头(16)作为所述贯入式多参数探头(1)的输出端，BNC接头(16)和位于探杆(14)内部布设的同轴电缆(15)上端电连接，同轴电缆(15)的下端插装到绝缘PEEK棒材(10)顶端开口内；绝缘PEEK棒材(10)底端开孔并安装圆锥头(7)，绝缘PEEK棒材(10)底部内通过载荷传感器支架(9)安装有载荷传感器(8)，载荷传感器(8)下端固定连接圆锥头(7)；绝缘PEEK棒材(10)内部中空并装有高强度不锈钢棒(12)，高强度不锈钢棒(12)下端和载荷传感器支架(9)连接；绝缘PEEK棒材(10)外周围沿圆周设有四条TDR电极(13)，每根TDR电极(13)均沿轴向布置，TDR电极(13)上端和下端均通过不锈钢钉(11)固定连接于绝缘PEEK棒材(10)外壁，TDR电极(13)上端的不锈钢钉(11)穿过TDR电极(13)自身、绝缘PEEK棒材(10)侧壁后电连接到同轴电缆(15)的下端。
5.应用于权利要求1-4任一所述智能检测***的一种快速获得渣土工程性和污染性方法，其特征在于：方法是包括以下过程：
第一步，中转线上的渣土运输车驶入至门式框架(2)下，通过数据处理***(4)中的信号采集器(18)控制高清摄像头(5)对渣土运输车内的渣土表观进行拍摄，并即时将拍摄获得的照片传回数据处理***(4)；
第二步，通过电动升降***(3)驱动贯入式多参数探头(1)下降并***到渣土运输车内的渣土中；
在贯入式多参数探头(1)***渣土的过程中，贯入式多参数探头(1)的圆锥头(7)承受锥尖贯入阻力并将力传至载荷传感器(8)，载荷传感器(8)将力的信号转化为电信号在发送传至数据处理***(4)中的信号采集器(18)，信号采集器(18)根据电信号处理获得圆锥指数测试结果并将圆锥指数测试结果以数字信号发送到计算机(21)并呈现；
第三步，在贯入式多参数探头(1)下降至完全到位于渣土内部时，通过数据处理***(4)中的信号采集器(18)控制信号发生器(19)发出电磁波，电磁波沿同轴电缆(15)、不锈钢钉(11)后传至贯入式多参数探头(1)上的TDR电极(13)上端，经TDR电极(13)轴向传导到TDR电极(13)下端产生信号反射，反射的信号再原路返回回到信号采集器(18)，通过信号采集器(18)处理获得渣土的介电常数εsoil与电导率ECsoil，根据渣土的介电常数εsoil与电导率ECsoil再计算得到渣土孔隙水的电导率测量值ECwater及电导率预估上限值ECwater,max、电导率预估下限值ECwater,min；
第四步，对渣土孔隙水的电导率测量值ECwater进行数值判断：
当电导率测量值ECwater超过设定预先设定的污染阈值时，则认为渣土被污染；
当电导率测量值ECwater未超过设定预先设定的污染阈值时，则认为渣土未被污染。
6.根据权利要求5所述的一种快速获得渣土工程性和污染性方法，其特征在于：所述第三步中，根据渣土的介电常数εsoil与电导率ECsoil再计算得到渣土孔隙水的电导率测量值ECwater及电导率预估上限值ECwater,max、电导率预估下限值ECwater,min，具体为：
根据以下公式将数据处理***(4)中的信号采集器(18)通过五个贯入式多参数探头(1)采集到的介电常数εsoil与电导率ECsoil代入得到各自贯入式多参数探头(1)所测得的渣土孔隙水的电导率测量值ECwater：
式中，εs为土颗粒的介电常数；εw为水的介电常数；εa为空气的介电常数；ECsurface是土颗粒的表面电导；a、b、h、m、k分别为第一、第二、第三、第四、第五项参数；
再根据以下公式将数据处理***(4)中的信号采集器(18)通过五个贯入式多参数探头(1)采集到的介电常数εsoil与电导率ECsoil代入得到各自贯入式多参数探头(1)所测得的渣土孔隙水的电导率预估上限值ECwater,max与电导率预估下限值ECwater,min：
然后根据五个贯入式多参数探头(1)通过上述过程分别对应获得的电导率测量值ECwater、电导率预估上限值ECwater,max与电导率预估下限值ECwater,min，进行求取平均计算获得最终的电导率测量值ECwater、电导率预估上限值ECwater,max与电导率预估下限值ECwater,min。
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