[发明专利]地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备

说明书

本发明公开了一种地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备，该设备包括井下监测组件、地面监测控制组件。所述地面监测控制组件控制井下监测组件的运行，井下监测组件将获得的监测数据传输至地面监测控制组件进行存储分析。井下检测组件通过筛孔定位装置查找监测井筛孔的位置，以便有效获取代表性地下水样品，测定地下水水位后，采用密封装置封止滞水，启动洗井采样，洗井体积不超过40L，与常规地下水监测技术相比减少90％以上，提高地下水调查监测效率。本发明公开的装置工作方式分为移动便携监测及原位固定监测，显著减少洗井体积、缩短洗井时间，快速获取代表性地下水样品，实现了水位与水质数据一体化、自动化、简便化在线监测。

技术领域

本发明涉及地下水环境调查、监测和评价技术领域，具体涉及地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备。

背景技术

地下水不仅是我国城乡生活和工农业用水的重要供水资源，也是自然生态系统及环境的重要组成部分。为科学、合理的开发、利用、保护地下水资源和生态环境，需要加强地下水的动态监测工作。

目前，国家地下水监测工程已实现水位、水温自动在线监测，主要通过在监测井中安装水位水温传感器以及通信设备实现。地下水水质监测主要依赖人工野外或现场洗井、采样、测试。

依据《地下水监测工程技术规范》(GB/T 51040-2014)，地下水监测井直径不宜小于108mm，监测井过滤管底部位于已知最低地下水水位12m以上，监测井凿穿的目标含水层组全部安装过滤管，监测井沉淀管长度应大于2m。假设过滤管的长度最小为0.5m、地下水水位最小埋深为0.5m，则监测井的最小设计深度约为15m、监测井滞存地下水体积至少约为0.13m³。《地下水监测工程技术规范》(GB/T 51040-2014)规定，地下水水质采样前应进行抽水，抽水量不应小于井内水量的3倍；《地下水环境监测技术规范》(HJ/T 164-2020)规定，从井中采集水样，必须在充分抽汲后进行，抽汲水量不得少于井水体积的2倍，以保证水样能代表地下水水质。因此，从地下水监测井采集水质样品或测定水质之前，抽水洗井体积至少约为0.40m³，且这一数值随着监测井深度的增加持续升高，洗井采样工作通常需要消耗几小时甚至几天的时间。而且，野外人工洗井采样的设备主要包括潜水泵、惯性泵、U型管采样器、地下水分层抽水系统、地下水定深取样器、蠕动泵、气囊泵、低流速采样洗井分析系统、地下水无扰动采样器、贝勒管等，设备繁重，导致野外洗井采样耗时耗力。

综上，现有的地下水调查监测设备功能仅局限于单一的水位测定、洗井采样或水质检测，且洗井采样耗时耗力，亟需提供一种能够同步、自动化、快速在线监测地下水水质、水位数据的设备，以提高地下水资源与环境监测效率，降低洗井体积并快速获取代表性地下水样品。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备，该设备通过筛孔定位装置快速定位监测井筛孔的位置，有利于水位检测装置精确测量，然后采用密封装置封止滞水，进行洗井采样，显著降低了洗井体积，提高了水质检测效率；同时，采用地面监测控制组件对井下检测组件进行自动化控制，实现了水位与水质数据一体化、自动化、简便化在线监测，从而完成了本发明。

具体来说，本发明的目的在于提供以下方面：

第一方面，提供一种地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备，其中，所述设备包括井下监测组件和地面监测控制组件，

所述地面监测控制组件控制井下监测组件的运行，井下监测组件将获得的监测数据传输至地面监测控制组件进行存储分析。

其中，所述井下监测组件包括设置在筒体100中部的洗井采样装置3，设置在洗井采样装置3上下两端的密封装置4，以及上密封装置上部的水位测量装置2和下密封装置下部的筛孔定位装置1；

所述筛孔定位装置1用于探测监测井筛孔5的位置和长度，并将探测到的信息传输至地面监测控制组件。