CN102879543B

CN102879543B - 地下水水质多参数一体化连续在线监测系统

Info

Publication number: CN102879543B
Application number: CN201210374309.8A
Authority: CN
Inventors: 徐乐昌; 陈福平; 王欣; 高洁
Original assignee: Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy of CNNC
Current assignee: Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy of CNNC
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: CN102879543A

Abstract

本发明提供一种地下水水质多参数一体化连续在线监测系统，其包括一个固定在支架上的大桶，大桶内放置小桶，支架底部带有若干个轮子；在大桶的底部开有出水口，在小桶的底部开有入水口；小桶顶部敞开，在大桶顶部带有桶盖，溶氧电极、电导电极、pH电极和ORP电极分别穿过桶盖延伸至小桶内；水流通过小桶底部的入水口进入、从小桶顶部溢出并通过大桶底部的出水口流出。本发明系统采用大桶套小桶的流通池设计，电极通过大桶盖深入小桶，使被测水质与外界隔离以反映水质的真实性。整套系统采用可拆卸式“手推车”式设计，可以方便灵活地移动，也可以卸掉手推车便携移动，方便用户根据环境移动操作。

Description

地下水水质多参数一体化连续在线监测系统

技术领域

本发明属于地下水水质监测技术领域，具体涉及一种地下水水质多参数一体化连续在线监测系统。

背景技术

随着社会的进步和环境要求的提高，地下水污染防治越来越受到重视。地下水开发及保护过程中不可避免地涉及地下水水质分析调查。地下水水质分析必须通过钻孔取样与分析。由于钻孔在地下水取样前静置了一段时间，此期间内钻孔内的水质可能因接触空气或与非目标取水层位发生某些物理化学变化而发生改变，因此需要抽出一部分的地下水之后才能取样以反映目标取水层位的真实水质。地下水抽出期间水质逐渐变化直到稳定，因而抽出的水量取决于抽出的地下水的水质到达稳定的时间。另外，某些参数如pH、ORP（氧化还原电位）、溶解氧、电导率和温度等是地下水重要的监测参数且属于环境敏感参数，必须在现场即时分析。因此，可以通过现场监测这5项参数来确定抽出的地下水的水质达到稳定所需的时间，同时给出这5项参数的真实值。

目前对满足这要求的地下水水质取样方法是：一是在监测井或钻孔中直接取样，该方法无法确保地下水水质的真实性；二是随机抽取一定的地下水水量后再取样，该方法随机性大，若抽出的水量较少则不能反映地下水的真实性，若抽出的水量较大则可能浪费人力和财力。而对pH、ORP、溶解氧、电导率和温度这5项环境敏感参数的监测方法是：一是取样后在实验室分析，显然不能代表其真实值；二是对按上述取样方法取得的地下水进行现场单次样品分析，不能代表其真实值；三是对每一项参数采用专用的仪器分别独立分析，该方法所需仪器数量多（如上述5项参数的监测需要5台仪器）、成本高、操作繁琐；四是对抽出的地下水进行间歇式取样分析，直到到达水质稳定，该方法需要多次取样分析，操作繁琐，劳动负荷较大，每次取样后再分析脱离了在线环境，难以反映水质的真实性。以上说明，现有技术均不能满足地下水水质分析的要求。因此，需要开发一种地下水水质多参数一体化连续在线监测系统。

发明内容

本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种更方便有效的地下水水质多参数一体化连续在线监测系统。

实现本发明目的的技术方案：一种地下水水质多参数一体化连续在线监测系统，其包括一个固定在支架上的大桶，大桶内放置小桶，支架底部带有若干个轮子；在大桶的底部开有出水口，在小桶的底部开有入水口；小桶顶部敞开，在大桶顶部带有桶盖，溶氧电极、电导电极、pH电极和ORP电极分别穿过桶盖延伸至小桶内；水流通过小桶底部的入水口进入、从小桶顶部溢出并通过大桶底部的出水口流出。

如上所述的一种地下水水质多参数一体化连续在线监测系统，其溶氧电极、电导电极、pH电极、ORP电极分别通过导线连接溶氧板、电导板、pH板、ORP板；溶氧板、电导板、pH板、ORP板还分别连接主板，通过溶氧板、电导板、pH板、ORP板分别对溶解氧、电导率和温度、pH、ORP五个参数进行测量，并通过主板进行液晶显示和数据存储。

如上所述的一种地下水水质多参数一体化连续在线监测系统，其所述的主板同溶氧板、电导板、pH板、ORP板分别通过四个32针的双排插和插座对接起来。

如上所述的一种地下水水质多参数一体化连续在线监测系统，其与小桶底部的入水口连接的管路上设有入水控制阀；与大桶底部的出水口连接的管路上设有出水控制阀。

本发明的效果在于：本发明系统采用大桶套小桶的流通池设计，大桶加盖、小桶上部敞开，电极通过大桶盖深入小桶，使被测水质与外界隔离以反映水质的真实性。整套系统采用可拆卸式“手推车”式设计，下面装有四个轮子，可以方便灵活地移动，也可以卸掉手推车便携移动，方便用户根据环境移动操作。本发明能快速、方便、简单、准确、多参数同时连续在线监测地下水、地表水、污水及废水的水质并在一个显示面板上显示，实现多了参数一体化在线监测，避免了单一设备单独测量单一参数的弊端，减少了设备的数量，也可以独立进行单一参数的测量。不仅反映了真实的水质，而且降低了成本、减少了人力资源、减轻了劳动强度，具有很强的现场适应性。有利于及时发现污染问题进而对其进行更好的控制与治理。

附图说明

图1为本发明所述的地下水水质多参数一体化连续在线监测系统结构示意侧面图；

图2为本发明所述的地下水水质多参数一体化连续在线监测系统结构示意正面图；

图3为图1为本发明所述的地下水水质多参数一体化连续在线监测系统电路结构示意图；

图中：1-轮子；2-支架；3-入水口；4-出水口；5-大桶；6-小桶；7-桶盖；8-溶氧电极；9-电导电极；10-出水控制阀；11入水控制阀；12-pH电极；13-ORP电极。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明所述的地下水水质多参数一体化连续在线监测系统作进一步描述。

本发明所述的一种地下水水质多参数一体化连续在线监测系统，如图1、图2和图3所示。

该系统包括一个固定在支架2上的大桶5，大桶5内放置小桶6，支架2底部带有4个轮子1。在大桶5的底部开有出水口4，在小桶6的底部开有入水口3；小桶6顶部敞开，在大桶5顶部带有桶盖7，溶氧电极8、电导电极9、pH电极12、ORP电极13分别穿过桶盖7延伸至小桶6内；水流通过小桶底部的入水口3进入、从小桶顶部溢出并通过大桶底部的出水口4流出。与小桶底部的入水口3连接的管路上设有入水控制阀11；与大桶5底部的出水口4连接的管路上设有出水控制阀10。

溶氧电极、电导电极、pH电极、ORP电极分别通过导线连接溶氧板、电导板、pH板、ORP板；溶氧板、电导板、pH板、ORP板还分别连接主板。溶氧板、电导板、pH板、ORP板分别用于对溶解氧、电导率和温度、pH、ORP五个参数进行测量；主板用于液晶显示和数据存储。上层主板和下层四个测量板（电导板、ORP板、溶氧板、pH板）分别通过四个32针的双排插和插座对接起来，固定方便，容易拆换；它也是主板和测量板通信的桥梁。系统既可以同时进行这四项指标的连续在线监测，又可以独立进行单一参数的测量。系统运行是通过上面的主板和下面的测量板通讯的方式进行工作的。例如，系统进入测量状态时，主板发出命令给下面的四块测量板，要相应的测量数据；测量板得到命令后将各自测得的电导率值和温度值、ORP值、溶解氧值、pH值传送给主板；主板收到测量数据实时显示在液晶屏上，并存储在存储器中，方便用户日后查看。

当系统测量之前，将溶氧、电导、pH、ORP电极旋拧到图中相应的位置；如需单独测量，只需取下所需电极，放入被测水样中，测量即可。

当系统接上被测水样时，水样从入水口3进入，充满内部的小桶后，溢流到外面套着的大桶，多余液体从出水口4排除。这样溢流的设计，可以让水样连续，并且尽量减少气泡对测量的影响。

本发明系统采用大桶套小桶的流通池设计，大桶加盖、小桶上部敞开，电极通过大桶盖深入小桶，使被测水质与外界隔离以反映水质的真实性。系统设有一个总的入水控制阀11，同时有一个出水控制阀10，通过管路将系统与监测井的出水进行连接，调节控制阀使监测井的出水稳定流过监测系统的存水区，水流经过溶氧电极、电导电极、pH电极、ORP电极，数据实时在面板上显示，达到真实水质测量的目的。

本发明测量范围广、精度高，其技术指标如下：

（1）测量范围：电导率：0～20000us/cm；溶解氧：0.0～20.0mg／L；

pH：0.00～14.00pH；ORP:-1999～+1999mV

温度：0～60℃

（2）精度：溶解氧：0.0～20.0mg／L±1%FS；pH：±0.05pH

电导率：±1FS；ORP：±0.1mV

温度：±0.5℃

（3）被测水样温度：5℃～50℃；自动温度补偿范围：0～60℃（以25℃为基准）

（4）隔离输出：4～20mA(负载电阻≤500Ω)通讯接口：RS485

（5）数据存储数量：7个月(1点/5分钟)

（6）电源：AC220V±22V，50Hz±1Hz

（7）上下限报警触点容量：3A240VAC,6A28VDC

（8）工作条件：a)环境温度：0℃～50℃；

b)环境相对湿度：不大于85％；

c)无振动、无腐蚀性气体、无阳光直射。

本发明系统不仅可应用地下水水质多参数一体化连续在线监测，也可用于地表水、污水及废水水质多参数一体化连续在线监测，及时了解水质状况及其变化情况，为水环境保护提供依据。

Claims

1.一种地下水水质多参数一体化连续在线监测系统，其特征在于：该系统包括一个固定在支架(2)上的大桶(5)，大桶(5)内放置小桶(6)，支架(2)底部带有若干个轮子(1)；在大桶(5)的底部开有出水口(4)，在小桶(6)的底部开有入水口(3)；小桶(6)顶部敞开，在大桶(5)顶部带有桶盖(7)，溶氧电极(8)、电导电极(9)、pH电极(12)和ORP电极(13)分别穿过桶盖(7)延伸至小桶(6)内；水流通过小桶底部的入水口(3)进入、从小桶顶部溢出并通过大桶底部的出水口(4)流出；

与小桶底部的入水口(3)连接的管路上设有入水控制阀(11)；与大桶(5)底部的出水口(4)连接的管路上设有出水控制阀(10)。

2.根据权利要求1所述的一种地下水水质多参数一体化连续在线监测系统，其特征在于：溶氧电极(8)、电导电极(9)、pH电极(12)、ORP电极(13)分别通过导线连接溶氧板、电导板、pH板、ORP板；溶氧板、电导板、pH板、ORP板还分别连接主板，通过溶氧板、电导板、pH板、ORP板分别对溶解氧、电导率和温度、pH、ORP(氧化还原电位)五个参数进行测量，并通过主板进行液晶显示和数据存储。

3.根据权利要求2所述的一种地下水水质多参数一体化连续在线监测系统，其特征在于：所述的主板同溶氧板、电导板、pH板、ORP板分别通过四个32针的双排插和插座对接起来。