CN114061649A - 地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备 - Google Patents

Abstract

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。

Description

地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备

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。

其中，所述筒体100能够在地下水监测井200内上下移动。

其中，所述密封装置4包括结构相同的上密封装置和下密封装置，以封止滞水，

优选地，所述密封装置为圆环形结构，具有弹性。

其中，所述地面监测控制组件包括空气压缩器7、水质检测装置、数据传输器10和控制装置，

其中，所述空气压缩器7与控制装置连接。

其中，所述水质检测装置包括水质传感器8和样品储存器9，

所述水质传感器8集成可现场在线监测指标的检测探头，优选包括pH、溶解氧、浊度、电导率、氧化还原电位、溶解性总固体、氨氮等检测探头。

其中，所述控制装置包括供电系统11、自动控制器12和管线绞盘14，

所述供电系统11为设备内各组件的运行提供电能，优选采用蓄电池和/或太阳能电池板、便携式发电机；

所述自动控制器12集成数据显示器13，用于自动化控制充气、洗井、采样、监测、数据采集传输。

所述管线绞盘(14)用于控制筒体100在地下水监测井200内上下移动。

其中，任选地，将所述地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备设置在收纳箱内，在收纳箱底部设置辅助移动装置。

第二方面，提供一种地下水水质水位同步自动化快速在线监测方法，优选采用第一方面所述的设备进行，其中，所述方法包括以下步骤:

步骤1，对地下水监测井目标层位筛孔进行定位；

步骤2，获取地下水水位信息；

步骤3，封存监测井滞水；

步骤4，获取地下水水质信息。

其中，步骤4包括以下子步骤：

步骤4-1，自动控制器控制洗井采样泵启动，将井中封存滞水抽汲出地面排空；

步骤4-2，洗井完成后，自动控制器控制洗井采样泵抽汲代表性地下水样品至水质传感器；

步骤4-3，经水质传感器(8)测定的代表性地下水样品保存于样品储存器(9)中，用于实验室水质测试。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)本发明提供的地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备，体积小，重量轻，便于携带，可以实现便携监测和原位固定监测；

(2)本发明提供的地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备，通过设置筛孔定位装置，能够快速、精确定位水位监测装置和洗井采样装置，显著减少洗井体积，缩短洗井时间；

(3)本发明提供的地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备，组件之间通过自动化控制接口进行信号传导，实现了水位与水质数据一体化、自动化、简便化在线监测；

(4)本发明提供的地下水水质水位同步自动化快速在线监测方法，省时省力，提高了地下水资源与环境监测效率，增强了野外调查人员的“单兵作战能力”。

附图说明

图1示出根据本发明一种优选实施方式的地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备的整体结构示意图；

图2示出根据本发明一种优选实施方式的水质检测装置的结构示意图；

图3示出根据本发明一种优选实施方式的井下监测组件结构示意图。

附图标号说明

100-筒体；

200-地下水监测井；

1-筛孔定位装置；

2-水位测量装置；

3-洗井采样装置；

4-密封装置；

5-监测井筛孔；

6-管线组件；

7-空气压缩器；

8-水质传感器；

9-样品储存器；

10-数据传输器；

11-供电系统；

12-自动控制器；

13-数据显示器；

14-管线绞盘；

15-冷藏箱；

16-电磁阀；

17-水质在线检测探头；

18-进水管；

19-输水管；

20-排水管；

21-样品瓶

22-数据传输线

23-水管

24-电线和水位探头；

25-充气密封圈；

26-气管和钢丝；

27-固定法兰；

28-丝扣；

29-深井泵；

30-井下摄像机。

具体实施方式

下面通过优选实施方式和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

本发明提供了一种地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备，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。

根据本发明一种优选的实施方式，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，如图1所示，

其中，所述筒体100外径小于监测井内径，能够在地下水监测井200内上下移动。

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，基于此，本发明中的筒体100的外径优选小于100mm。

优选地，所述筒体100的长度大于监测井筛孔5的长度，例如，可以为600～1200mm。

其中，地下水监测井是指用钻孔法完成的监测地下水水位、水温、水质变化情况的专用井，监测井的井管是由井壁管、滤水管和沉淀管按由高到低的顺序连接形成。滤水管的管壁上设置相应的渗滤孔，并在滤水管的外侧填充一层相应的过滤材料，形成渗滤作用，使地下水经过过滤滤材后渗透进入监测井内。在本发明中，所述地下水监测井筛孔即为滤水管的渗滤孔，地下水监测井优选为国标井(GB/T 51040-2014)。

根据本发明一种优选的实施方式，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。

其中，所述筛孔定位装置采用现有技术中常用的可以获得并传输地下水监测井筛孔信息的装置，例如，可以采用井下高清摄像机、物探传感器或流速流向测定仪等配合设置远程或自动化控制接口实现。筛孔定位装置对应的筒体为高透明度玻璃或其它高分子材料，且开筛孔。

在本发明中，所述自动化控制接口为以连接线插头或集成线形式的硬件接口，例如可以选择RS485接口。

在本发明中，通过筛孔定位装置探测监测井筛孔的位置，有利于精准设置水位测量装置和洗井采样装置的位置，减少洗井体积，提高地下水监测效率。

在进一步优选的实施方式中，所述水位测量装置2用于测定地下水水位或水头高度，并将测量信息传输至地面监测控制系统。

其中，所述水位测量装置可以采用具有数据储存传输功能的水位传感器，例如：可以采用现有技术中商业化的具有数据储存传输功能的水位传感器，或者将水位传感器加设数据储存传输组件(如芯片)实现，通过数据储存传输组件可以记录存储多次监测获得的数据，从而提高监测效率。

在更进一步优选的实施方式中，所述洗井采样装置3设置在上下密封装置4之间，以对监测井中的滞水进行抽汲和进行水样采集。

在本发明中，所述洗井采样装置可以集成商业化的具有自动化控制功能的潜水泵、气囊泵等。

根据本发明一种优选的实施方式，所述密封装置4包括结构相同的上密封装置和下密封装置，以封止滞水，

优选地，所述密封装置为圆环形结构，具有弹性。

更优选地，所述密封装置采用具有柔弹性、强密闭性和抗压性的材料制成，例如可以为氯丁橡胶等高分子材料。

在优选的实施方式中，如图3所示，洗井采样装置上下各有两个充气密封圈25，充气密封圈固定两端粗、中间细的带轴法兰27上，轴开孔，中间孔联通水管23，四周孔联通气管和钢丝26、电线24。带轴法兰与筒体通过丝扣28连接。

在进一步优选的实施方式中，所述密封装置为充气密封圈，在充气时，外圆环的外壁与监测井内壁贴紧，以将滞水封止在筒体内，减少洗井体积；

筒体外径不大于监测井内壁的80％，未充气的密封圈外圆环直径为井内径的60—80％。充气时，密封圈膨胀率为1.5—2.0。优选地，筒体内径为监测井内壁的60％，未充气的密封圈外圆环为井内壁的78％，内圆环为井内壁的65％。

其中，充气密封圈封止的滞水为上下密封装置4之间范围内的滞水。

在本发明中，满足专利要求的充气密封圈未有成熟的产品，需定制；或者采用常规方法加工制备得到。

本发明中，通过设置密封装置，可以封存监测井筛孔长度范围内的滞水，在洗井时仅需抽汲密封装置内封存的滞水即可，显著减少了洗井体积，缩短了时间，提高了监测效率。

根据本发明一种优选的实施方式，在所述密封装置4的内圆环中密封穿插有管线组件6，以与地面监测控制组件连通，

所述管线组件6包括地下水传输管线、空气传输管线、电力连接管线和数据传输管线，其底端分别与相应组件连接。

在进一步优选的实施方式中，所述管线组件6的总长度不小于15m，总外径小于60mm。

在更进一步优选的实施方式中，所述管线组件6的顶端与管线绞盘14连接，管线绞盘为手动或电动，其通过管线组件控制井下监测组件在井中的位置。

其中，当管线绞盘为手动时，保证放线绞线操作过程省力；当管线绞盘为电动时，优选设置有自动化控制接口，以与地面监测控制组件连接。所述管线绞盘可以采用商业化的产品或按照常规方法制作得到。

由于管线组件6需承担井下监测组件的总重，为防止断裂，本发明中优选在管线组件中配套设置抗拉力材料，例如：钢丝或抗拉力高分子材料例如尼龙、涤纶等。

根据本发明一种优选的实施方式，所述地面监测控制组件包括空气压缩器7、水质检测装置、数据传输器10和控制装置，

其中，所述空气压缩器7与控制装置连接，在其控制下向充气密封圈中充气。

其中，所述空气压缩器配套设置有阀门和测压仪，优选设置有自动化接口，可以采用商业化的商品或采用常规方法制备得到。

采用测压仪控制空气压缩器向充气密封圈中充入适宜的气压，能够避免气压不足、封水效果不好，或者避免气压过大，充气密封圈炸裂。

在进一步优选的实施方式中，所述水质检测装置包括水质传感器8和样品储存器9，

所述水质传感器8集成可现场在线监测指标的检测探头，包括pH、溶解氧、浊度、电导率、氧化还原电位、溶解性总固体、氨氮等检测探头。

其中，所述水质传感器8用于在洗井结束后采集代表性地下水样品测定水质数据，可以采用商业化的具备数据存储传输功能且具有自动化控制接口的产品，或者采用常规方法集成制备得到。

优选地，所述水质传感器8与控制装置和数据传输器连接，以在控制装置的控制下运行，并将在线获取的水质数据传输至数据传输器。

本发明人研究发现，在水质监测的过程中，存在部分不能在线监测的指标，需要取样在实验室检测，因此，本发明中优选将采样的地下水样品存储至样品储存器9，以进行实验室检测。

根据本发明一种优选的实施方式，所述样品储存器9具备4℃冷藏功能，在其内部安装有可存储传输数据的水质在线检测探头，可为pH、溶解氧、浊度、电导率、氧化还原电位、溶解性总固体、氨氮等检测探头；

优选地，配套有自动化控制接口的进出水管路和阀门。

在优选的实施方式中，如图2所示，样品储存器可由车载冰箱15(10-25L，具备APP控温功能)改装而成，冰箱侧边开孔(具塞)，用于接通输水管19，连通样品瓶21。将水质在线检测探头17置于玻璃槽内，玻璃槽右侧开两个孔，下部接通进水管18，上部接通排水管20(设有电磁阀16)，玻璃槽左侧开一个孔，接通输水管19(设有电磁阀16)至样品瓶21。

其中，所述样品储存器与控制装置连接。

根据本发明一种优选的实施方式，所述数据传输器10用于在线采集传输所有监测数据，

优选地，其与筛孔定位装置1、水位测量装置2、水质传感器8、样品储存器9连接。其中，所述数据传输器可以为商业化的数据传输单元(DTU)，可设置不同类型数据采集传输程序和频次，优选设置有自动化控制接口。

根据本发明一种优选的实施方式，所述控制装置包括供电系统11、自动控制器12和管线绞盘14，

所述供电系统11为设备内各组件的运行提供电能，优选采用蓄电池和/或太阳能电池板、便携式发电机；

所述自动控制器12用于自动化控制充气、洗井、采样、监测、数据采集传输。

优选地，所述自动控制器与井下检测组件、管线组件、管线绞盘、空气压缩器7、水质检测装置和数据传输器10连接，以实现设备的自动化控制。

其中，所述自动控制器根据设备类型、信号输入输出的控制命令自主设置，硬件表现为便携式的自动化控制柜。

根据本发明一种优选的实施方式，所述地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备还包括数据显示器13，其用于显示地下水水质、水质数据信息以及各组件的运行参数。

在进一步优选的实施方式中，地下水水质、水质数据信息以及各组件的运行参数还可以通过数据传输器10在线传输至云端、电脑或手机客户端。

在本发明中，任选地，所述地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备可以设置在收纳箱内，在收纳箱底部设置辅助移动装置，以便于移动携带，所述辅助移动装置优选为滚轮或推拉车。

本发明所述的在线监测设备，自动化程度较高，可以通过自动控制器控制各组件的运行，省时省力，监测效率高。

本发明还提供了一种地下水水质水位同步自动化快速在线监测方法，优选采用上述检测设备进行。

在本发明中，所述地下水水质水位同步自动化快速在线监测可以移动便捷监测或原位固定监测。

所述移动便携监测包括野外调查人员将设备携带至地下水监测井，进而获取水位、水质数据的步骤；

所述原位固定监测包括将设备固定安装在地下水监测井，进而远程控制设备在线采集水位、水质数据的步骤。

根据本发明一种优选的实施方式，所述地下水水质水位同步自动化快速在线监测方法，包括以下步骤：

步骤1，对地下水监测井目标层位筛孔进行定位；

步骤2，获取地下水水位信息；

步骤3，封存监测井滞水；

步骤4，获取地下水水质信息。

以下进一步描述所述方法：

步骤1，对地下水监测井目标层位筛孔进行定位。

其中，步骤1包括以下子步骤：

步骤1-1，自动控制器控制管线绞盘和管线组件将井下监测组件置入监测井中；

步骤1-2，筛孔定位装置探测地下水监测井目标层位筛孔，探测信息通过数据显示器显示；

步骤1-3，根据筛孔定位装置获取的数据将井下监测组件定位于筛孔段中点，可分为人工与设备自动分析判断两种方式，设备自动分析主要依据机器学习算法判断，例如井下高清摄像机的井内壁图像发生变化、物探传感器物性参数或流速流向测定仪的流速流向发生显著性差异，确定定位到筛孔。

步骤2，获取地下水水位信息。

在本发明中，所述地下水水位信息的连续测定在地下水水位平稳时进行，确保其不受洗井采样的干扰。所述地下水水位平稳的时段,优选在进行地下水洗井采样之前，地下水水位静置稳定30min，测定水位波动在3％以内，依据测定的参数对自动控制器进行设置，以控制水位测量装置的运行周期。

具体地，由自动控制器启动水位传感器读取压力数据，并将数据传输至数据传输器，在洗井采样过程中、水位尚未恢复平稳时，暂停采集传输水位数据。

所述获得的水位信息由数据显示器读取，或者由数据传输器中的通讯设备在线传输至云端、电脑与手机客户端。

步骤3，封存监测井滞水。

通过筛孔定位器确定筛孔的位置与长度。当筛孔长度小于井下监测组件长度(600-1200mm)时，根据筛孔定位器确定筛孔中部，将洗井采样泵置于筛孔中间，自动控制器控制空气压缩器启动，向充气密封圈中充气，对筛孔进行密封。根据测压仪数据控制阀门的开启和关闭，进而控制充气气压，避免气压不足、封水效果不好，或气压过大、充气密封圈炸裂。当筛孔长度大于井下监测组件长度(600-1200mm)时，根据筛孔定位器确定筛孔的上部边缘，将井下监测组件上部充气密封圈置于筛孔的上部边缘，自动控制器控制空气压缩器启动，向充气密封圈中充气，对筛孔上部区域进行密封。

当充气至设定气压值时，自动控制器控制空气压缩器关闭，停止充气。

步骤4，获取地下水水质信息。

其中，步骤4包括以下子步骤：

步骤4-1，自动控制器控制洗井采样泵启动，将井中封存滞水通过进水管18抽汲至水质传感器，通过水质在线检测探头17测定电导率、pH和氧化还原电位，当未满足电导率变化在±3％、pH和氧化还原电位变化在±5％时，通过排水管20将水样排出地面。

步骤4-2，自动控制器控制洗井采样泵抽汲代表性地下水样品至水质传感器，参照《地下水环境监测技术规范》(HJ/T164-2020)，测定电导率变化在±3％、pH和氧化还原电位变化在±5％，确定洗井完成，自动化控制器控制电磁阀16关闭排水管20，开启输水管19，获取地下水代表性样品，获得水质数据，将数据传输至数据传输器，并将水样保存至样品瓶用于实验室水质测试。

其中，所述水质数据信息为pH、溶解氧、浊度、电导率、溶解性总固体、氨氮等可现场在线获取的水质数据。

在本发明中，当监测井滞水停留时间过长，水质发生变化时，暂停采集传输水质数据。

根据本发明一种优选的实施方式，在洗井采样结束、水位恢复之后48小时起，暂停采集传输水质数据。

根据本发明一种优选的实施方式，对于不能在线监测的水质指标，采用洗井采样泵将样品收集后存储至样品储存器，以进行实验室检测。

经水质传感器8测定完后的地下水样品，通过管路直接存储至样品储存器中，样品储存器具备4℃冷藏功能，并配备样品瓶，。

在本发明中，地下水水质、水位以及设备运行参数等数据可以通过数据显示器显示；或者通过数据传输器中的通讯设备在线传输至云端、电脑与手机客户端。

实施例

以下通过具体实例进一步描述本发明，不过这些实例仅仅是范例性的，并不对本发明的保护范围构成任何限制。

实施例1

采用本发明所述的地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备进行监测，其中，监测井的内径为108mm，监测井筛孔的长度为500mm，井下监测组件的筒体外径为85mm，筒体上密封顶面与下密封装置底面之间的长度为1200mm，

筛孔定位装置为井下高清摄像机、物探传感器、流速流向测定仪，水位传感器采用压力式水位计，使用深度应不低于50m，洗井采样泵(流量2.75～4.58L/min，扬程不低于35m,口径不大于75mm)，充气密封圈未充气外圆环直径为井内径的78％，充气时，密封圈膨胀率为1.3，材质为氯丁橡胶，空气压缩器压缩气体为空气，充气压力为1.6～1.8MPa，充气时间3～5min以内，排气量不低于0.08m³/min，扬程不低于50m，水质传感器采用pH、电导率、氧化还原电位，精度保持在±5％以内，样品储存器集成4℃冷藏箱与样品瓶，数据传输器数据传输寿命在10000次以上，供电系统为太阳能电池板或便携式发电机，自动控制器由自主定制控制柜实现。

采用上述设备进行地下水监测，洗井体积不超过40L，与现有技术中常规地下水监测技术最小抽水洗井体积0.40m³相比，洗井体积减少90％。

由此可知，本发明所述的监测设备可以显著提高地下水洗井采样效率。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备，其特征在于，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。

2.根据权利要求1所述的监测设备，其特征在于，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)；

所述筒体(100)为洗井采样装置(3)、密封装置(4)、水位测量装置(2)、筛孔定位装置(1)的总称；

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。

3.根据权利要求2所述的监测设备，其特征在于，所述筒体(100)能够在地下水监测井(200)内上下移动。

4.根据权利要求2所述的监测设备，其特征在于，所述密封装置(4)包括结构相同的上密封装置和下密封装置，以封止滞水，

优选地，所述密封装置为圆环形结构，具有弹性。

5.根据权利要求1所述的监测设备，其特征在于，所述地面监测控制组件包括空气压缩器(7)、水质检测装置、数据传输器(10)和控制装置，

其中，所述空气压缩器(7)与控制装置连接。

6.根据权利要求5所述的监测设备，其特征在于，所述水质检测装置包括水质传感器(8)和样品储存器(9)，

所述水质传感器(8)集成可现场在线监测指标的检测探头，优选包括pH、溶解氧、浊度、电导率、氧化还原电位、溶解性总固体、氨氮等检测探头。

7.根据权利要求5所述的监测设备，其特征在于，所述控制装置包括供电系统(11)、自动控制器(12)和管线绞盘(14)，

所述供电系统(11)为设备内各组件的运行提供电能，优选采用蓄电池和/或太阳能电池板、便携式发电机；

所述自动控制器(12)集成数据显示器(13)，用于自动化控制充气、洗井、采样、监测、数据采集传输；

所述管线绞盘(14)用于控制筒体(100)在地下水监测井(200)内上下移动。

8.根据权利要求1所述的监测设备，其特征在于，任选地，将所述地下水水质水位同步自动化快速在线监测设备设置在收纳箱内，在收纳箱底部设置辅助移动装置。

9.一种地下水水质水位同步自动化快速在线监测方法，优选采用权利要求1至8之一所述的设备进行，其特征在于，所述方法包括以下步骤:

步骤1，对地下水监测井目标层位筛孔进行定位；

步骤2，获取地下水水位信息；

步骤3，封存监测井滞水；

步骤4，获取地下水水质信息。

10.根据权利要求9所述的监测方法，其特征在于，步骤4包括以下子步骤：

步骤4-1，自动控制器控制洗井采样泵启动，将井中封存滞水抽汲出地面排空；

步骤4-2，洗井完成后，自动控制器控制洗井采样泵抽汲代表性地下水样品至水质传感器(8)；

步骤4-3，经水质传感器(8)测定的代表性地下水样品保存于样品储存器(9)中，用于实验室水质测试。

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