[發明專利]污染場地地下水水質分層監測系統及方法

有效

• 申請號: 202110531409.6
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113252735B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 張磊;任妹娟;張建偉;馮建華;龐麗麗;任濤
• 申請（專利權）人: 中國地質調查局水文地質環境地質調查中心
• 主分類號: G01N27/06
• 分類號: G01N27/06;G01D21/02
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 滿靖

1.一種污染場地地下水水質分層監測系統，其特征在于：它包括安裝在監測井井口上、將井口罩住的井口防護箱，井口防護箱內安裝有一橫梁，橫梁上與井口相對地固定有可調節掛環和固定掛環，線纜將由下至上間隔排列的底層監測探頭、中層監測探頭和頂層復合監測探頭串接在一起后穿過可調節掛環與控制主機相連，控制主機經由纜繩掛于固定掛環下方、地下水上方，其中：

控制主機包括安裝于主機殼內的主控制器和遠程傳輸器，主機殼外安裝有氣壓傳感器，主機殼的底面安裝有溢水感應器；井口防護箱內的頂壁上安裝有防盜感應器；井口防護箱內的側壁上安裝有信號天線，信號天線經由遠程傳輸器與主控制器電性連接；底層監測探頭、中層監測探頭包括無極式電導率傳感器，頂層復合監測探頭包括無極式電導率傳感器和硅壓阻式絕對壓力傳感器；各無極式電導率傳感器、硅壓阻式絕對壓力傳感器、氣壓傳感器、溢水感應器和防盜感應器與主控制器電性連接；

硅壓阻式絕對壓力傳感器的密度校準過程包括：

A1)將硅壓阻式絕對壓力傳感器先后下放至監測井的地下水內高低不同的兩個測量點；

A2)在每個測量點上，通過硅壓阻式絕對壓力傳感器測量的水壓值而得到水位埋深監測值，以及通過直接測量得到水位埋深實測值；

A3)基于兩個測量點的水位埋深監測值y1、y2和水位埋深實測值Y1、Y2，計算出斜率偏差△k：△k＝(y2-y1)/(Y2-Y1)-1；

A4)獲取硅壓阻式絕對壓力傳感器的密度寄存器內存儲的原始水密度值ρ1，基于公式ρ2＝ρ1-△k計算出實際水密度值ρ2；

A5)將實際水密度值ρ2寫入密度寄存器中；

A6)完成密度校準過程。

2.如權利要求1所述的污染場地地下水水質分層監測系統，其特征在于：

各所述無極式電導率傳感器、所述硅壓阻式絕對壓力傳感器以485總線的通訊方式經由設于所述主機殼內的通訊接口與所述主控制器電性連接。

3.如權利要求2所述的污染場地地下水水質分層監測系統，其特征在于：

各所述無極式電導率傳感器與所述硅壓阻式絕對壓力傳感器之間的距離固定，所述線纜相對于所述可調節掛環可收放調節并固定。

4.如權利要求1所述的污染場地地下水水質分層監測系統，其特征在于：

所述井口防護箱包括固定在所述監測井的井口上的圓筒狀防護筒，防護筒的頂部安裝有傾斜的井蓋；

井蓋上面安裝有太陽能板，太陽能板、設于所述井口防護箱內的鋰電池經由設于所述主機殼內的電源管理器對外供電。

5.如權利要求4所述的污染場地地下水水質分層監測系統，其特征在于：

所述井口防護箱為不銹鋼材質，所述井口防護箱的側壁上與安裝所述信號天線相對應的位置開設有通訊洞口且通訊洞口由尼龍塑料塊封堵。

6.一種基于權利要求1至5中任一項所述的污染場地地下水水質分層監測系統實現的污染場地地下水水質分層監測方法，其特征在于，它包括步驟：

1)借由所述可調節掛環收放所述線纜，以將所述底層監測探頭、所述中層監測探頭和所述頂層復合監測探頭下放至所述監測井內的地下水中的預定監測位置，其中：懸掛不動的所述控制主機處于地下水上方；

2)所述硅壓阻式絕對壓力傳感器檢測其所在位置的水壓，各所述無極式電導率傳感器檢測各自所在位置的水體電導率，同時所述氣壓傳感器檢測所述監測井所處的環境大氣壓力；

3)所述控制主機基于檢測的環境大氣壓力值和水壓值獲得所述硅壓阻式絕對壓力傳感器所處的水位埋深值，其中：水壓值減去環境大氣壓力值為所述硅壓阻式絕對壓力傳感器所在位置的實際水壓值；

4)基于所述線纜上的各所述無極式電導率傳感器與所述硅壓阻式絕對壓力傳感器之間的距離數據，獲得各所述無極式電導率傳感器所處的水位埋深值，從而得到處于不同水位埋深的各所述無極式電導率傳感器的水體電導率；

5)將各所述無極式電導率傳感器所測的水體電導率值及其分別所處水位埋深值進行存儲并上傳至控制管理中心。