[发明专利]一种水体污染在线监测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及水体污染监测领域，尤其黑臭水体在线监控与判别、水体污染应急检测与处理、水质野外监测领域的一种水体污染在线监测装置及方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展和城市化进程加快，大量工业废水、生活污水和其他废弃物进入江河湖海等水体，其超过了自然水体自净能力并所造成了污染，这会导致自然水体的物理、化学、生物等方面特征的改变，从而影响到水的利用价值，危害人体健康或破坏生态环境，造成水质恶化的现象。

水体污染监测是对水环境中污染物进行检查与判别，包括水体参数 (如流量、水温与深度等)，水质指标(如pH、浊度、溶解氧、氧化还原电位、电导率等)、生物指标(如叶绿素A、蓝绿藻)等，其监测的目标是为了了解水体质量和分析污染物产生的原因和污染方式，为预防与治理污染提供技术支持。

目前，我国对水体及其水质的监测大多采用“现场取样、实验室检测、人工分析”的方法，也有少量岸边式的固定式的实验室和可移动的取样装置，以上监测方式水质实际情况与结果均存在一定的时间差，即未能进行实时在线监测与数据分析，且由于监测装置不能任意移动造成监测范围受限，不能及时给水体污染预防与治理提供技术支持与保障。现有的水体水质监测设备和系统已不适合监测响应要求较高的黑臭水体监控与判别、水体污染应急检测与处理、野外水质监测等领域的使用。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种水体污染在线监测装置及方法。

根据本发明的一个方面，提出了一种水体污染在线监测装置，所述装置包括：用于水下取样的取样单元，所述取样单元包括水下监测箱、传感器、伸缩杆；用于水质检测的监测单元，所述监测单元包括壳体、控制器、电源、远程监测数据采集卡、蠕动泵、水样桶；所述取样单元与监测单元通过线缆与水管相连；

根据本发明的第二方面，在本发明的水体污染在线监测装置中，传感器根据水体情况可置于水下监测箱或水样桶内；当水流较平稳、水中杂物较少时，传感器可置于水下监测箱内，可实现水体原位监测；当水流较湍急、水中杂物较多时，传感器可置于水样桶内，并监测蠕动泵吸取至水样桶内的水样；传感器可选用化学反应式、莹光式等电极，表征水体水温、深度、pH、浊度、溶解氧、氧化还原电位、电导率、叶绿素A、蓝绿藻等。

根据本发明的第三方面，在本发明的水体污染在线监测装置中，水下监测箱前部为子弹头式的挡水板，后部为能过水的镂空长方体，长方体上表面固定多种传感器，长方体内部设水管进口，进口与传感器邻近固定；整个水下监测箱与伸缩杆固定，并利用伸缩杆完成不同深度水质取样与监测；

根据本发明的第四方面，在本发明的水体污染在线监测装置中，控制器接收并处理传感器实时返回的信号，该数据通过远程监测数据采集卡无线传输至指定的工控机或手机APP上，工控机和手机APP通过计算反映出水体污染情况，最终实现水体污染情况实时在线监控；

根据本发明的第五方面，在本发明的水体污染在线监测装置中，蠕动泵通过水管正向吸取水样至水样桶，在水流较湍急、水中杂物较多时供传感器检测使用，出水返回至水体中；蠕动泵也可通过水管反向输送水样桶内的水至水下监测箱内水管进口，对传感器进行反向冲洗，冲洗操作可通过工控机设定；

根据本发明的第六方面，在本发明的水体污染在线监测装置中，壳体为便携式，带有滑轮及吊耳等移动部件，该装置可安装于船体内，也可安装于车辆中，便于野外作业或应急监测等情况；

根据本发明的第七方面，在本发明的水体污染在线监测装置中，电源为可利用岸边固定电源，也可采用太阳能电源；装置留有应急电源接口，以便于应急照明或连接其他监测仪器；

本发明还提供了一种水体污染在线监测的方法，该方法利用根据前述一个方面或者多个方面所述的水体污染在线监测装置，所述方法包括：

利用取样单元根据自然水体情况可利用蠕动泵从水体中抽吸水样或利用水下监测箱中传感器进行原位监测；

当水体较湍急、水中杂物较多时，将所述的水样送至监测单元的水样桶中利用传感器进行检测；当水流较平稳、水中杂物较少时，传感器可置于水下监测箱内，可实现水体原位检测；

传感器信号通过远程监测数据采集卡无线传输至指定的工控机或手机APP上，工控机和手机APP通过计算反映出水体污染情况，最终实现水体污染情况实时在线监控；

通过利用根据本发明的装置和方法，可以获得的有利之处至少在于：

本发明能够实现水体污染的实时、在线、原位监测，可用于黑臭水体在线监控与判别、水体污染应急检测与处理、水质野外监测等。