CN105259275A - 一种水质污染移动检测车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水下探测器的水质污染移动检测车，水下探测器与检测车通过无线讯号和线缆进行数据交换，并通过检测车对水下探测器进行检测、导航、采样控制，为企业和执法部门提供了一种使用灵活、低成本的污染检测解决方案。

Description

一种水质污染移动检测车

技术领域

本发明属于污染检测领域，特别是一种用以检测水质污染物的可移动检测实验车领域。

背景技术

目前，我国环境保护问题日趋严重，大气、水源污染问题非常突出，给我国人民的身体健康和财产安全带来了很大的挑战。在石化、化工造纸、火力发电等企业内，存在监管不到位，污染物控制能力、经费、态度不足的问题，从而使得我国大气污染非常严重，在河北省，北京市地区，大气污染是直接影响人民生产、生活的不利气象、环境因素，例如雾霾经常导致学校户外活动停止以及高粉尘排放企业停产。

在一些中小企业，它们缺乏相应的资金、经验和能力去给自己的生产设施搭建配套的污染物监测/检测设备，这些设备的日常维护也是企业的一大负担，例如一般在线检测设备的拆换、维护往往需要与生产设施同时建设，才能达到较好的效果，可见若对这些设备进行安装，维护，拆换将产生较高的费用。因此有必要提供一种成本较为低廉，维护简单且易于使用的检测设备，尤其是针对于需要排放废气的且建设年代较早的生产设施。

另外，作为另一个方面，许多企业存在偷排污染物以躲避执法部门监督的情形，例如趁夜晚开工，向大气中排放废气肥料；另外，企业向水体排污比向大气排污有更强的隐蔽性，不容易被发现，此时及时发现排污口就成了首要任务，可见这中偷排行为给环境带来严重后果且给执法部门取证带来较大难度。

相比较于大气污染，由于偷排带来的水体污染更为隐蔽，因为许多企业将排污管设置在水下或者其他较为隐蔽的地点，若在夜间等时间排污非常难以发现，这给环境和执法部门都带来了难题。

发明内容

本发明通过以下技术手段，解决上述问题，尤其是重金属离子排放物检测领域中存在的上述问题：

本发明提供一种用于检测水质污染物的可移动检测车，尤其用于水体中定位隐蔽排污口的移动检测车，该检测车包括如下特征：由皮卡、中小型厢式货车、三厢或两厢民用汽车改装的主体部分，汽车动力为汽油机或柴油机或电动机或者油电混合动力系统，检测车内含有无线数据传输系统(1)，无线数据接收系统(2)，数据储存系统(3)，操作控制台(4)，大气气象条件探测器(5)，液相色谱仪(6)，水下探测器(7)，全球定位系统(8)，水下探测器与操作控制台之间还有线缆(9)连接，所述线缆由聚四氟乙烯外层严密包裹，内部有数据传输线路，所述操作控制台具有水下探测器操控系统。

所述大气气象条件探测器记录收集气温、风速、温度、风向气象信息。

所述水下探测器(7)严密防水，含有电池、重金属离子传感器、无线信号接收器、无线信号发生器、存储器、水体样本采集器、水下声呐装置、深度计、摄像头、LED强光探照光源，水温传感器，所述水体样本采集器由N个密封的负压力容器组成，所述容器密封处由水平于容器开口平面的橡胶盖密封，通过电机使橡胶盖水平方向移动，上述采集器在需要采集时平移橡胶盖使液体流入，该样品随水下探测器回收而收回，可用车载液相色谱对样品气体进行精细分析得出结果。

上述N个负压力容器，N为1-10的整数，且一个检测车上配有1-5个水下探测器。

上述容器密封处由水平于容器开口平面的橡胶盖密封，通过电机使橡胶盖水平方向移动，橡胶材料优选惰性材料，例如聚四氟乙烯。

上述重金属离子传感器包括铅、铜、铬、镉、汞、锌的传感器，事实上可根据需要而选装市售传感器。

上述水下探测器中还含有集成控制系统，该系统按照来自于检测车的指令控制水下探测器以及水下探测器上设备，所述水下探测器上各种设备安装没有特殊限定以不影响各组分的功能为限。

上述检测车还含有应急电源、发电机以及液相色谱联用的质谱仪和压缩气体罐。

所述液相色谱包括离子色谱和反相高效液相色谱。

本发明的检测车工作时步骤如下，将车辆开至需要检测的水体附近，将若干水下探测器放置水中，车上工作人员使用操作控制台(4)控制水下探测器进行移动，可通过水下声呐装置对水下情形进行勘探，防止探测器被损害，另外在能见度良好的情况下LED光源配合摄像头传回的实时图像也可以用来导航，以及避开障碍，到达指定位置后，通过操作控制台(4)激活探测器上的传感器对一些特定污染物进行测量，并通过探测器上的无线信号发射器和存储器将传感器的读数储存并且发送回移动检测车，工作人员认为需要对水体进行进一步分析，则可通过操作控制台(4)激活一个水体样本采集器，将该特定位置的水质样本吸入到容器中带回进一步分析，收集样品时，深度计和探测器上的定位系统记下该采集点的地理坐标位置信息至储存器中，并通过无线数据接收系统(2)发回到检测车上。无探测器与检测车的通信通过无线数据传输系统(1)和无线数据接收系统(2)进行。

样品被探测器带回后，工作人员可将其注入到液相色谱中进行分析，现场就可得到结果。

在上述取证过程中，若想快速定位水下隐蔽的排污口，可以一次性投放多个水下探测器，将它们在水体中分散布置，从其传感器读数得出某污染物的浓度分布，逐步向浓度高的区域移动，最终可以获得排污口的位置，可见这一用途非常重要，可以很好地遏制企业存在的侥幸、偷偷排放逃避制裁的心理。

可见，本发明所设计的移动检测车具有以下优势：

移动检测车可以反复使用，一次投资所得的系统可用于不同的多个场地，极为灵活，这套系统非常适合企业自身、环保部门以及第三方对企业排污状况进行检测。

由于水下探测器和监测车通过摄像头/声呐系统、无线通信系统进行遥感控制，既能够使采样点高度受控又能够避开复杂环境带来的危险，另外，探测器上的摄像头和声呐系统可以满足绝大部分情形下的导航要求，强光LED光源让执法部门即便是在夜晚也可以对一些偷排污染物的企业进行调查取证，实时的数据捕捉、存储系统可以让证据获得和保留非常容易。

本发明另一个优点是移动检测车配套的水下探测器上还可以设有样品搜集器，这使得水下探测器不仅可从传感器获得实时污染物数据，还直接保留了污染物的样品证据，并且通过检测车上的液相色谱可以获得质量更好、污染物更全面的数据(一般而言排污企业不会仅排出一种污染物)，对于企业而言，这种系统不仅可以告诉企业其排放系统哪里可能存在漏洞，还可以通过更精确的液相色谱获得其他可能存在的污染物以及浓度信息，使企业能够更直观的获得相应信息，从而进行改进。

可见本发明的移动检车是一种多功能，用途广，成本低的水质污染检测设备。

附图说明

图1是一个示意图，无线数据传输系统(1)，无线数据接收系统(2)，数据储存系统(3)，操作控制台(4)，大气气象条件探测器(5)，液相色谱仪(6)，水下探测器(7)(所述操作控制台具有水下探测器操控系统)，GPS全球定位系统(8)，线缆(9)这些组件均安装在车上，安装方式没有特别限定，以不影响车辆、仪器正常功能为限。

具体实施方式

在我国南方某市郊区一个疑似有重金属排放的河流部分，使用本发明所用的检测车对其进行检测，通过操作人员在检测车上对水下检测器控制(使用3个检测器为例)，将三个检测器做一个三角形布置，发现最西侧靠近岸边的一个检测器汞离子浓度高于其他两个检测器～20％(212ppbvs.195ppb)，故通过操作控制台保持三个检测器的相对位置，整体向西移动，发现浓度不断升高，将探测器在垂直距离上下降至距离河底5m处发现浓度达到峰值，故可以确定该河流西岸某处存在向水体中偷排超标汞离子的排污口，且其位置可以精确确定，使用最靠近排污口的探测器上的水体样品采集器收集样品，可以作为后续分析的样品以及作为执法部门的证据并且发现了排污位置后可以及时对排污口进行相关处理阻止其继续排污。上述汞离子传感器来自于《全固态汞离子选择电极的研究》一文中制备的汞离子选择性电极和相应配套组件。

本发明使用了巧妙结合在一起的水下探测器和路上的移动检测车，使得检测工作非常灵活高效，并且避免了使用人员下潜到危险水域对排污口进行排查的风险，取得了良好的技术效果。

Claims (7)

1.一种用于检测水质污染物的可移动检测车，该检测车包括如下特征：由皮卡、或中小型厢式货车、或三厢或两厢民用汽车改装的主体部分，汽车动力为汽油机或柴油机或电动机或者油电混合动力系统，检测车内含有无线数据传输系统(1)，无线数据接收系统(2)，数据储存系统(3)，操作控制台(4)，大气气象条件探测器(5)，液相色谱仪(6)，水下探测器(7)，全球定位系统(8)，水下探测器与操作控制台之间还有线缆(9)连接，所述线缆由聚四氟乙烯外层严密包裹，内部有数据传输线路，所述操作控制台具有水下探测器操控系统，所述水下探测器(7)严密防水，含有电池、重金属离子传感器、无线信号接收器、无线信号发生器、存储器、水体样本采集器、水下声呐装置、深度计、摄像头、LED强光探照光源，水温传感器，所述水体样本采集器含有密封的负压力容器，所述容器密封处由水平于容器开口平面的橡胶盖密封，通过电机使橡胶盖水平方向移动，上述采集器在需要采集时平移橡胶盖使液体流入，一个检测车上配有1-5个水下探测器(7)。

2.权利要求1所述的检测车，所述大气气象条件探测器记录收集气温、风速、温度、风向气象信息。

3.权利要求1所述的检测车，所述橡胶盖材料为聚四氟乙烯。

4.权利要求1所述的检测车，所述传感器包括铅、铜、铬、镉、汞、锌离子的传感器。

5.权利要求1所述的检测车，所述水下探测器中还含有集成控制系统，该系统按照来自于检测车的指令控制水下探测器以及水下探测器上设备。

6.权利要求1所述的检测车，所述检测车还含有应急电源、发电机以及液相色谱联用的质谱仪和压缩气体罐。

7.使用权利要求1-6中任一项所述检测车的方法。