CN114636734A - 一种用于固态废料填埋井的地下水质量监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于固态废料填埋井的地下水质量监测装置，该地下水质量监测装置贯穿地面、滞水层、潜水层、第一隔水层、承压水层，所述地下水质量监测装置包括中枢装置、采集装置、检测装置、磁场发生器、输送管和转换装置，本发明相比于目前的地下水质量监测装置设置有截留机构和检测装置，通过检测装置能够实时监测判断固态废料填埋井下方区域的地下水是否被污染，通过将同一水层的两组检测装置的水质检测结果进行对比，能够获知地下水是否是因固态废料填埋井泄漏而造成的污染，通过截留机构能够及时截断有害气体和有害液体污染地下水，从而为后续工作人员修复固态废料填埋井的工作争取时间。

Description

一种用于固态废料填埋井的地下水质量监测装置

技术领域

本发明涉及地下水监测技术领域，具体为一种用于固态废料填埋井的地下水质量监测装置。

背景技术

目前固态废料的处理通常方式有火炉焚化、填埋井填埋和生物降解等，而在填埋处理固态废料时经常要对填埋区域的地下水进行监测，以防止填埋井发生破裂、泄漏等现象，保证填埋井内部的固态废料产生的废气、废液无法渗透进土地内，因为填埋井内的废气、废液一旦渗透到地下水，那么伤害的不仅仅是附近居民的健康安全，而且还会对工业和农业造成难以估计的影响。

现有的地下水质量监测装置通常结构简单，当地下水质量出现问题时，基本上无法判断地下水质量问题是由填埋井泄漏引起，还是由其它问题引起，因此工作人员经常需要多点进行测量比较，造成工作效率低下，另外当检测出地下水质量出现问题是由填埋井泄漏而引起时，工作人员需要及时对填埋井进行维修或者将填埋井内的固态废料移走，但无论是维修过程还是固态废料移走过程都需要花费很长的时间，有时在人手不够的情况下，甚至需要数天时间才能解决问题，在这个时间段内，填埋井内固态废料产生的废液、废气等有害物质会持续污染地下水，而对于上述情况，目前的地下水质量监测装置基本上无法处理，最后在监测地下水的过程中，有时会需要详细鉴定地下水中的成分，但工作人员不可能一直待在填埋井的旁边，目前的地下水监测装置无法每隔一段时间就将地下水自动取出并存放起来，造成工作人员能够监测的实时数据参数很少，无法达到实际的需要，从而不能准确判断地下水的变化情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于固态废料填埋井的地下水质量监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于固态废料填埋井的地下水质量监测装置，该地下水质量监测装置贯穿地面、滞水层、潜水层、第一隔水层、承压水层，所述地下水质量监测装置包括中枢装置、采集装置、检测装置、磁场发生器、输送管和转换装置，所述填埋井设置在地面和滞水层区域，所述中枢装置设置在填埋井的下方，所述水井设置在潜水层、第一隔水层和承压水层的内部，所述水井为“土”字形结构，所述输送管设置在中枢装置的下方且位于水井的内部中间位置处，所述检测装置设置有四组，其中两组所述检测装置设置在潜水层且位于水井的内部左右两端，另外两组所述检测装置设置在承压水层且位于水井的内部左右两端，所述输送管的内部设置有四组通道，每组所述检测装置均与一组通道相连通，所述转换装置设置在水井的内部靠近第一隔水层的一端，所述转换装置的外表面设置有密封套，所述转换装置与中枢装置之间通过连杆相连接，所述采集装置共设置有四组，四组所述采集装置均设置在地面上，四组所述采集装置均通过采集管与中枢装置相连接，所述磁场发生器设置在输送管靠近检测装置的一端，所述检测装置靠近磁场发生器的一端具有磁性。

检测装置为本发明的监测基础，通过检测装置能够检测地下水的电导率和水质浊度，以此来实时监测判断固态废料填埋井下方区域的地下水是否被污染，另外当位于潜水层的两组检测装置，其中一组在固态废料填埋井的上游，另外一组在固态废料填埋井的下游时，通过对比两组检测装置的水质检测结果能够获知潜水层的地下水是因为固态废料填埋井泄漏造成的污染，还是其它原因造成的污染，同理通过对比位于承压水层的两组检测装置的水质检测结果能够获知承压水层的地下水是因为固态废料填埋井泄漏造成的污染，还是其它原因造成的污染，通过转换装置和采集装置能够方便工作人员每隔一段时间对地下水进行采样一次，以对地下水的具体成分进行详细化验分析，通过中枢装置能够在固态废料填埋井发生泄漏时，为后续修复固态废料填埋井的工作争取时间，防止发现固态废料填埋井泄漏到固态废料填埋井修复结束这一段时间内，有害气体和有害液体渗透进地下水中，通过磁场发生器能够调整检测装置的位置，当地下水流速过快时，磁场发生器会产生一组磁场使得潜水层的两组检测装置或者承压水层的两组检测装置距离增大，以此方便后续将位于同一水层的两组检测装置进行对比，进而判断地下水受污染的原因。

进一步的，所述中枢装置包括中枢箱、截留机构和输送机构，所述截留机构设置在中枢箱的上端，所述输送机构设置在中枢箱的内部，所述输送机构包括输送箱、传动组件、升降齿轮组件、第一空腔、齿轮泵，所述第一空腔共设置有四组，四组所述第一空腔均设置在输送箱的内部，每组所述第一空腔的一端均与一组输送管内部设置的通道相连接，每组所述第一空腔的另一端均通过齿轮泵和导管与采集管相连接，所述输送箱的内部设置有传动室，所述传动组件和升降齿轮组件均设置在传动室内，所述升降齿轮组件通过连杆与转换装置相连接，所述齿轮泵通过传动组件与升降齿轮组件相连接。

在大气压力、上覆岩土压力以及静水压力的作用下，承压水层中的水会有一个很大的压力，通过转换装置能够将承压水层中的水压转化为旋转的机械能，通过转换装置能带动升降齿轮组件旋转，升降齿轮组件由转轴、伸缩杆和齿轮组成，转轴与齿轮之间通过滑槽和滑块相连接，通过伸缩杆可带动齿轮在转轴外部上下移动，当升降齿轮组件与传动组件发生啮合时，通过转换装置能够带动齿轮泵工作，通过齿轮泵能够产生一组吸力进而使得地下水进入到采集装置中，以此方便工作人员后续对地下水的具体成分进行详细化验分析，当固态废料填埋井发生泄漏时，通过截留机构能够将有害气体和有害液体输送到外界采集装置中，以避免有害气体和有害液体持续污染地下水，从而为后续工作人员修复固态废料填埋井的工作争取时间。

进一步的，所述截留机构包括凹形板、渗透板、活动板、升降管和密封板，所述渗透板设置在中枢箱的上方，所述凹形板设置在渗透板与输送机构之间，所述升降管由若干组铜线圈组成，所述凹形板与渗透板之间的区域通过升降管与第一空腔相连通，所述活动板设置在升降管的内部，所述活动板为导电材质且靠近第一空腔的一端设置有磁块，所述密封板设置在第一空腔的内部，所述密封板的内部设置有蓄电装置，所述活动板与密封板之间通过固定杆相连接，所述蓄电装置与活动板的顶端通过导线相连接。

当检测装置检测出地下水受到污染的原因为固态废料填埋井发生泄漏时，密封板内部设置的蓄电装置会产生一组电流并传递到活动板的顶端，通过活动板能够使得升降管带上电流，由于升降管由若干组铜线圈组成，因此升降管会产生一组磁场，当升降管靠近第一空腔一端的磁场与磁块靠近第一空腔一端的磁场相反时，在磁力的作用下，活动板会带着密封板一起向下移动，当密封板移动到齿轮泵进液端的下方时，升降齿轮组件与传动组件啮合，齿轮泵会开始工作产生吸力，使得凹形板与渗透板为负压状态，此时因固态废料填埋井发生泄漏而渗透到大地的有害气体和有害液体会因吸力的作用流入到中枢装置内，最后通过采集管进入到采集装置，通过上述技术方案，能够及时截断有害气体和有害液体污染地下水，从而为后续工作人员修复固态废料填埋井的工作争取时间。

进一步的，所述检测装置包括检测管、磁座和连接管，所述检测管的外部设置有浮块，所述检测管通过连接管与输送管内部设置的通道相连接，所述磁座设置在检测管靠近磁场发生器的一端，所述检测管的内部远离磁座的一端设置有第一感光器和第一发光器，所述第一感光器与第一发光器相对齐，所述检测管的内部靠近磁座的一端设置有第二扇叶，所述第二扇叶的上下两侧均设置有蓄能室和蓄电器，所述蓄能室的内部设置有线圈和永磁体，所述线圈的一端通过锥齿轮组件与第二扇叶相连接，所述线圈的另一端与蓄电器相连接，所述第一发光器与蓄能室之间设置有两组电极板，两组所述电极板相对齐，所述磁座远离磁场发生器的一端设置有测流器，所述测流器与磁场发生器相连接。

通过第一感光器和第一发光器能够判断该区域地下水的浊度，通过两组电极板能够检测地下水的电导率以判断该区域地下水的纯净度，通过测流器能够判断地下水的流速，进而通过磁场发生器控制处于同一水层的两组检测装置之间的距离，当工作人员需要采集地下水，以对地下水的具体成分进行详细化验分析时，地下水会流过检测管，使得第二扇叶发生转动，通过第二扇叶能够带动蓄能室内的线圈转动并切割磁感线产生感应电流，通过感应电流能够为蓄电器补充电能，通过蓄电器能够使得电极板、第一感光器与第一发光器工作，避免发生外界线路故障，检测装置无法正常检测工作，通过上述技术方案，一方面提高地下水的监测效率，另一方面方便后续将位于同一水层的两组检测装置进行对比，进而判断地下水受污染的原因。

进一步的，所述连接管的内部设置有真空槽和通水槽，所述检测管通过连接管内部设置的通水槽与输送管内部设置的通道相连通，所述真空槽的内部设置有第二发光器和第二感光器，所述第二发光器和第二感光器分别设置在真空槽的两端，所述真空槽的内壁具有反光功能。

处于同一水层的两组检测装置之间的距离越大，两组连接管的弯曲程度便越低，此时第二发光器发射出的光束经过较小的反射即可到达第二感光器上，同理处于同一水层的两组检测装置之间的距离越小，两组连接管的弯曲程度便越高，此时第二发光器发射出的光束需要经过较多的反射才能到达第二感光器上，因此根据第二发光器发射出的光束到达第二感光器上的时间即可间接判断出两组检测装置之间的距离大小，通过上述技术方案能够起到校准的目的，保证处于同一水层的两组检测装置之间的距离能够与地下水的流速成正比。

进一步的，所述转换装置包括转换架和转盘，所述转盘设置在转换架的内部，所述转盘的外端设置有若干组弹性块，所述弹性块通过弹簧与转盘相连接，所述转换架的一端设置有进液槽，所述转换架的另一端设置有出液槽，所述进液槽通过分流槽将液体输送到转换架与转盘之间的区域，所述进液槽的内部设置有导电块和固定架，所述导电块共设置有两组，其中一组所述导电块设置在进液槽靠近分流槽的一端且通过弹簧活动安装在固定架上，另外一组所述导电块固定安装在进液槽远离分流槽的一端，所述出液槽上设置有单向阀。

通过上述技术方案，承压水层的地下水在通过进液槽和分流槽进入到转换架与转盘之间的区域后，由于受力面积的不同，转盘外端设置的若干组弹性块会存在压力差，从而发生转动现象，以带动齿轮泵工作，承压水层的地下水在经过进液槽时，在压力的作用下，两组导电块之间的距离会增大，当两组导电块与外界电源和电流表相连接时，根据电流的变化能够判断两组导电块之间的距离变化，进而判断承压水层的地下水压力，当承压水层的压力过小时，工作人员能够及时更换固态废料井的位置，防止地面发生塌陷事故，以至于固态废料填充井内的有毒有害物质流到外界。

进一步的，所述采集装置包括采集箱，所述采集箱的内部设置有分液管和若干组采集瓶，所述分液管与采集管相连通，所述采集瓶通过活塞和伸缩杆与分液管相连通，所述采集瓶的内部设置有浮球和弧形板，所述浮球设置在采集瓶的底部，所述弧形板设置在采集瓶靠近分液管的一端，所述弧形板的中间位置处设置有通孔和压电晶体，所述压电晶体与密封板内部设置的蓄电装置相连接，所述采集瓶靠近分液管的一端设置有导流管，所述采集箱的外部设置有排液管，所述采集瓶通过导流管与排液管相连接。

通过上述技术方案，在地下水采样的过程中，地下水会通过采集管和分液管流入到采集瓶内，在浮力的作用下，浮球会逐渐上升并挤压弧形板中间位置处设置有的压电晶体，此时压电晶体会产生一组电信号使得密封板内部设置的蓄电装置工作，最后活动板带着密封板一起向下移动，当密封板移动到齿轮泵进液端的下方时，齿轮泵会将凹形板与渗透板之间的空气输送到采集管内进而使得采集管和分液管之间的地下水通过导流管和排液管流入到外界，从而防止采集管和分液管内残余的地下水污染后续地下水采样。

进一步的，所述分液管的一端设置有风机，所述分液管的另一端设置有制冷箱，所述制冷箱通过导流管与排液管相连接。

通过上述技术方案，地下水采样结束之后，风机会产生一组高速气流，根据伯努利原理可知，分液管内的压强会小于采集管内的压强，若采集管内残存有地下水，那么在压力的作用下，采集管内残存的地下水会被吸走，并随着风机产生的气流进入到制冷箱内，最后通过导流管和排液管排到外界，以避免后续地下水采样受到污染。

进一步的，所述制冷箱的内部设置有第一扇叶、绝热块和制冷片，所述绝热块设置在制冷箱的内部远离分液管的一端，所述第一扇叶设置在绝热块靠近分液管的一侧，所述绝热块的内部设置有消磁室和加磁室，所述制冷片上设置有磁性元件且位于消磁室和加磁室内，所述第一扇叶通过转轴与制冷片相连接，所述采集箱的内壁设置有冷却管，所述冷却管与消磁室相连通。

通过上述技术方案，风机产生的高速气流在穿过分液管时会带动第一扇叶转动，通过第一扇叶能够使得制冷片在加磁室和消磁室内做往复旋转运动，加磁室内设置有永磁体等能够对磁性元件加磁的物体，消磁室内设置有能够对磁性元件消磁的物体，同时加磁室和消磁室内均设置有气体，根据磁热效应，制冷片上的磁性元件在转动到加磁室内时会发生放热现象，在转动到消磁室内时会发生吸热现象，通过冷却管与消磁室能够降低采集箱内部的温度，进而避免外界环境温度过高，导致存放的地下水样品中微生物含量激增，从而影响检测结果。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明相比于目前的地下水质量监测装置设置有截留机构和四组检测装置，通过检测装置能够检测地下水的电导率和水质浊度，以此来实时监测判断固态废料填埋井下方区域的地下水是否被污染，通过将同一水层的两组检测装置的水质检测结果进行对比，能够获知地下水是否是因固态废料填埋井泄漏而造成的污染，当地下水的污染是由固态废料填埋井泄漏而造成时，通过截留机构能够及时截断有害气体和有害液体污染地下水，从而为后续工作人员修复固态废料填埋井的工作争取时间，防止发现固态废料填埋井泄漏到固态废料填埋井修复结束这一段时间内，有害气体和有害液体渗透进地下水中，以至于地下水的污染加重，另外本发明在输送管靠近检测装置的一端设置有磁场发生器，通过磁场发生器能够实时调整处于同一水层的两组检测装置之间的距离，保证处于同一水层的两组检测装置之间的距离能够与地下水的流速成正比，方便后续将位于同一水层的两组检测装置进行对比，进而判断地下水受污染的原因，本发明设置有转换装置和输送机构，通过转换装置和输送机构能够方便工作人员随时采集地下水，以对地下水的具体成分进行详细化验分析，通过浮球和弧形板能够防止采集管和分液管内残余的地下水污染后续地下水采样，保证后续地下水水质检测的准确性，通过风机和制冷一方面能够降低采集箱内部的温度，进而避免外界环境温度过高，导致存放的地下水样品中微生物含量激增，从而影响检测结果，另一方面能够二次将采集管和分液管内残余的地下水排出。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的中枢装置结构示意图；

图3是本发明的中枢装置采集地下水结构示意图；

图4是本发明的截留机构工作结构示意图；

图5是本发明的检测装置结构示意图；

图6是本发明的连接管结构示意图；

图7是本发明的转换装置结构示意图；

图8是本发明的采集装置结构示意图；

图9是本发明的采集瓶结构示意图；

图10是本发明的制冷箱结构示意图。

图中：1-中枢装置、11-中枢箱、12-截留机构、121-凹形板、122-渗透板、123-活动板、124-升降管、125-密封板、13-输送机构、131-输送箱、132-传动组件、133-升降齿轮组件、134-第一空腔、135-齿轮泵、2-采集装置、21-采集箱、22-采集管、23-采集瓶、231-浮球、232-弧形板、24-风机、25-分液管、26-制冷箱、261-第一扇叶、262-绝热块、263-制冷片、27-排液管、3-检测装置、31-检测管、32-第一感光器、33-第一发光器、34-电极板、35-蓄能室、36-磁座、37-连接管、371-第二发光器、372-真空槽、373-第二感光器、374-通水槽、38-第二扇叶、4-水井、5-磁场发生器、6-输送管、7-转换装置、71-转换架、72-转盘、73-进液槽、731-导电块、74-分流槽、75-出液槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图10所示，一种用于固态废料填埋井的地下水质量监测装置，该地下水质量监测装置贯穿地面、滞水层、潜水层、第一隔水层、承压水层，地下水质量监测装置包括中枢装置1、采集装置2、检测装置3、磁场发生器5、输送管6和转换装置7，填埋井设置在地面和滞水层区域，中枢装置1设置在填埋井的下方，水井4设置在潜水层、第一隔水层和承压水层的内部，水井4为“土”字形结构，输送管6设置在中枢装置1的下方且位于水井4的内部中间位置处，检测装置3设置有四组，其中两组检测装置3设置在潜水层且位于水井4的内部左右两端，另外两组检测装置3设置在承压水层且位于水井4的内部左右两端，输送管6的内部设置有四组通道，每组检测装置3均与一组通道相连通，转换装置7设置在水井4的内部靠近第一隔水层的一端，转换装置7的外表面设置有密封套，转换装置7与中枢装置1之间通过连杆相连接，采集装置2共设置有四组，四组采集装置2均设置在地面上，四组采集装置2均通过采集管22与中枢装置1相连接，磁场发生器5设置在输送管6靠近检测装置3的一端，检测装置3靠近磁场发生器5的一端具有磁性。

检测装置3为本发明的监测基础，通过检测装置3能够检测地下水的电导率和水质浊度，以此来实时监测判断固态废料填埋井下方区域的地下水是否被污染，另外当位于潜水层的两组检测装置3，其中一组在固态废料填埋井的上游，另外一组在固态废料填埋井的下游时，通过对比两组检测装置3的水质检测结果能够获知潜水层的地下水是因为固态废料填埋井泄漏造成的污染，还是其它原因造成的污染，同理通过对比位于承压水层的两组检测装置3的水质检测结果能够获知承压水层的地下水是因为固态废料填埋井泄漏造成的污染，还是其它原因造成的污染，通过转换装置7和采集装置2能够方便工作人员每隔一段时间对地下水进行采样，以对地下水的具体成分进行详细化验分析，通过中枢装置1能够在固态废料填埋井发生泄漏时，为后续修复固态废料填埋井的工作争取时间，防止发现固态废料填埋井泄漏到固态废料填埋井修复结束这一段时间内，有害气体和有害液体渗透进地下水中，通过磁场发生器5能够调整检测装置3的位置，当地下水流速过快时，磁场发生器5会产生一组磁场使得潜水层的两组检测装置3或者承压水层的两组检测装置3距离增大，以此方便后续将位于同一水层的两组检测装置3进行对比，进而判断地下水受污染的原因。

如图1-图10所示，中枢装置1包括中枢箱11、截留机构12和输送机构13，截留机构12设置在中枢箱11的上端，输送机构13设置在中枢箱11的内部，输送机构13包括输送箱131、传动组件132、升降齿轮组件133、第一空腔134、齿轮泵135，第一空腔134共设置有四组，四组第一空腔134均设置在输送箱131的内部，每组第一空腔134的一端均与一组输送管6内部设置的通道相连接，每组第一空腔134的另一端均通过齿轮泵135和导管与采集管22相连接，输送箱131的内部设置有传动室，传动组件132和升降齿轮组件133均设置在传动室内，升降齿轮组件133通过连杆与转换装置7相连接，齿轮泵135通过传动组件132与升降齿轮组件133相连接。

在大气压力、上覆岩土压力以及静水压力的作用下，承压水层中的水会有一个很大的压力，通过转换装置7能够将承压水层中的水压转化为旋转的机械能，通过转换装置7能带动升降齿轮组件133旋转，升降齿轮组件133由转轴、伸缩杆和齿轮组成，转轴与齿轮之间通过滑槽和滑块相连接，通过伸缩杆可带动齿轮在转轴外部上下移动，当升降齿轮组件133与传动组件132发生啮合时，通过转换装置7能够带动齿轮泵135工作，通过齿轮泵135能够产生一组吸力进而使得地下水进入到采集装置2中，以此方便工作人员后续对地下水的具体成分进行详细化验分析，当固态废料填埋井发生泄漏时，通过截留机构12能够将有害气体和有害液体输送到外界采集装置2中，以避免有害气体和有害液体持续污染地下水，从而为后续工作人员修复固态废料填埋井的工作争取时间。

如图1-图10所示，截留机构12包括凹形板121、渗透板122、活动板123、升降管124和密封板125，渗透板122设置在中枢箱11的上方，凹形板121设置在渗透板122与输送机构13之间，升降管124由若干组铜线圈组成，凹形板121与渗透板122之间的区域通过升降管124与第一空腔134相连通，活动板123设置在升降管124的内部，活动板123为导电材质且靠近第一空腔134的一端设置有磁块，密封板125设置在第一空腔134的内部，密封板125的内部设置有蓄电装置，活动板123与密封板125之间通过固定杆相连接，蓄电装置与活动板123的顶端通过导线相连接。

当检测装置3检测出地下水受到污染的原因为固态废料填埋井发生泄漏时，密封板125内部设置的蓄电装置会产生一组电流并传递到活动板123的顶端，通过活动板123能够使得升降管124带上电流，由于升降管124由若干组铜线圈组成，因此升降管124会产生一组磁场，当升降管124靠近第一空腔134一端的磁场与磁块靠近第一空腔134一端的磁场相反时，在磁力的作用下，活动板123会带着密封板125一起向下移动，当密封板125移动到齿轮泵135进液端的下方时，升降齿轮组件133与传动组件132啮合，齿轮泵135会开始工作产生吸力，使得凹形板121与渗透板122为负压状态，此时因固态废料填埋井发生泄漏而渗透到大地的有害气体和有害液体会因吸力的作用流入到中枢装置1内，最后通过采集管22进入到采集装置2，通过上述技术方案，能够及时截断有害气体和有害液体污染地下水，从而为后续工作人员修复固态废料填埋井的工作争取时间。

如图1-图10所示，检测装置3包括检测管31、磁座36和连接管37，检测管31的外部设置有浮块，检测管31通过连接管37与输送管6内部设置的通道相连接，磁座36设置在检测管31靠近磁场发生器5的一端，检测管31的内部远离磁座36的一端设置有第一感光器32和第一发光器33，第一感光器32与第一发光器33相对齐，检测管31的内部靠近磁座36的一端设置有第二扇叶38，第二扇叶38的上下两侧均设置有蓄能室35和蓄电器，蓄能室35的内部设置有线圈和永磁体，线圈的一端通过锥齿轮组件与第二扇叶38相连接，线圈的另一端与蓄电器相连接，第一发光器33与蓄能室35之间设置有两组电极板34，两组电极板34相对齐，磁座36远离磁场发生器5的一端设置有测流器，测流器与磁场发生器5相连接。

通过第一感光器32和第一发光器33能够判断该区域地下水的浊度，通过两组电极板34能够检测地下水的电导率以判断该区域地下水的纯净度，通过测流器能够判断地下水的流速，进而通过磁场发生器5控制处于同一水层的两组检测装置3之间的距离，当工作人员需要采集地下水，以对地下水的具体成分进行详细化验分析时，地下水会流过检测管31，使得第二扇叶38发生转动，通过第二扇叶38能够带动蓄能室35内的线圈转动并切割磁感线产生感应电流，通过感应电流能够为蓄电器补充电能，通过蓄电器能够使得电极板34、第一感光器32与第一发光器33工作，避免发生外界线路故障，检测装置3无法正常检测工作，通过上述技术方案，一方面提高地下水的监测效率，另一方面方便后续将位于同一水层的两组检测装置3进行对比，进而判断地下水受污染的原因。

如图1-图10所示，连接管37的内部设置有真空槽372和通水槽374，检测管31通过连接管37内部设置的通水槽374与输送管6内部设置的通道相连通，真空槽372的内部设置有第二发光器371和第二感光器373，第二发光器371和第二感光器373分别设置在真空槽372的两端，真空槽372的内壁具有反光功能。

处于同一水层的两组检测装置3之间的距离越大，两组连接管37的弯曲程度便越低，此时第二发光器371发射出的光束经过较小的反射即可到达第二感光器373上，同理处于同一水层的两组检测装置3之间的距离越小，两组连接管37的弯曲程度便越高，此时第二发光器371发射出的光束需要经过较多的反射才能到达第二感光器373上，因此根据第二发光器371发射出的光束到达第二感光器373上的时间即可间接判断出两组检测装置3之间的距离大小，通过上述技术方案能够起到校准的目的，保证处于同一水层的两组检测装置3之间的距离能够与地下水的流速成正比。

如图1-图10所示，转换装置7包括转换架71和转盘72，转盘72设置在转换架71的内部，转盘72的外端设置有若干组弹性块，弹性块通过弹簧与转盘72相连接，转换架71的一端设置有进液槽73，转换架71的另一端设置有出液槽75，进液槽73通过分流槽74将液体输送到转换架71与转盘72之间的区域，进液槽73的内部设置有导电块731和固定架，导电块731共设置有两组，其中一组导电块731设置在进液槽73靠近分流槽74的一端且通过弹簧活动安装在固定架上，另外一组导电块731固定安装在进液槽73远离分流槽74的一端，出液槽75上设置有单向阀。

通过上述技术方案，承压水层的地下水在通过进液槽73和分流槽74进入到转换架71与转盘72之间的区域后，由于受力面积的不同，转盘72外端设置的若干组弹性块会存在压力差，从而发生转动现象，以带动齿轮泵135工作，承压水层的地下水在经过进液槽73时，在压力的作用下，两组导电块731之间的距离会增大，当两组导电块731与外界电源和电流表相连接时，根据电流的变化能够判断两组导电块731之间的距离变化，进而判断承压水层的地下水压力，当承压水层的压力过小时，工作人员能够及时更换固态废料井的位置，防止地面发生塌陷事故，以至于固态废料填充井内的有毒有害物质流到外界。

如图1-图10所示，采集装置2包括采集箱21，采集箱21的内部设置有分液管25和若干组采集瓶23，分液管25与采集管22相连通，采集瓶23通过活塞和伸缩杆与分液管25相连通，采集瓶23的内部设置有浮球231和弧形板232，浮球231设置在采集瓶23的底部，弧形板232设置在采集瓶23靠近分液管25的一端，弧形板232的中间位置处设置有通孔和压电晶体，压电晶体与密封板125内部设置的蓄电装置相连接，采集瓶23靠近分液管25的一端设置有导流管，采集箱21的外部设置有排液管27，采集瓶23通过导流管与排液管27相连接。

通过上述技术方案，在地下水采样的过程中，地下水会通过采集管22和分液管25流入到采集瓶23内，在浮力的作用下，浮球231会逐渐上升并挤压弧形板232中间位置处设置有的压电晶体，此时压电晶体会产生一组电信号使得密封板125内部设置的蓄电装置工作，最后活动板123带着密封板125一起向下移动，当密封板125移动到齿轮泵135进液端的下方时，齿轮泵135会将凹形板121与渗透板122之间的空气输送到采集管22内进而使得采集管22和分液管25之间的地下水通过导流管和排液管27流入到外界，从而防止采集管22和分液管25内残余的地下水污染后续地下水采样。

如图1-图10所示，分液管25的一端设置有风机24，分液管25的另一端设置有制冷箱26，制冷箱26通过导流管与排液管27相连接。

通过上述技术方案，地下水采样结束之后，风机24会产生一组高速气流，根据伯努利原理可知，分液管25内的压强会小于采集管22内的压强，若采集管22内残存有地下水，那么在压力的作用下，采集管22内残存的地下水会被吸走，并随着风机24产生的气流进入到制冷箱26内，最后通过导流管和排液管27排到外界，以避免后续地下水采样受到污染。

如图1-图10所示，制冷箱26的内部设置有第一扇叶261、绝热块262和制冷片263，绝热块262设置在制冷箱26的内部远离分液管25的一端，第一扇叶261设置在绝热块262靠近分液管25的一侧，绝热块262的内部设置有消磁室和加磁室，制冷片263上设置有磁性元件且位于消磁室和加磁室内，第一扇叶261通过转轴与制冷片263相连接，采集箱21的内壁设置有冷却管，冷却管与消磁室相连通。

通过上述技术方案，风机24产生的高速气流在穿过分液管25时会带动第一扇叶261转动，通过第一扇叶261能够使得制冷片263在加磁室和消磁室内做往复旋转运动，加磁室内设置有永磁体等能够对磁性元件加磁的物体，消磁室内设置有能够对磁性元件消磁的物体，同时加磁室和消磁室内均设置有气体，根据磁热效应，制冷片263上的磁性元件在转动到加磁室内时会发生放热现象，在转动到消磁室内时会发生吸热现象，通过冷却管与消磁室能够降低采集箱21内部的温度，进而避免外界环境温度过高，导致存放的地下水样品中微生物含量激增，从而影响检测结果。

本发明的工作原理：正常情况下，通过电极板34、第一感光器32与第一发光器33能够实时监测判断固态废料填埋井下方区域的地下水是否被污染，通过对比处于同一水层的两组检测装置3的水质检测结果能够获知地下水是因为固态废料填埋井泄漏造成的污染，还是其它原因造成的污染，当检测装置3检测出地下水受到污染的原因为固态废料填埋井发生泄漏时，密封板125内部设置的蓄电装置会产生一组电流并传递到活动板123的顶端，此时升降管124会产生一组磁场，在磁力的作用下，活动板123会带着密封板125一起向下移动，当密封板125移动到齿轮泵135进液端的下方时，升降齿轮组件133与传动组件132啮合，齿轮泵135开始工作，使得凹形板121与渗透板122为负压状态，因固态废料填埋井发生泄漏而渗透到大地的有害物质，在齿轮泵135产生的吸力作用下会流入到中枢装置1内，最后通过采集管22进入到采集装置2内，通过截留机构12能够及时截断有害物质污染地下水，从而为后续工作人员修复固态废料填埋井的工作争取时间，当需要采集地下水，以对地下水的具体成分进行详细化验分析时，通过伸缩杆使得升降齿轮组件133与传动组件132啮合，在升降齿轮组件133和传动组件132的作用下，转换装置7会带动齿轮泵135工作，通过齿轮泵135能够产生一组吸力使得地下水进入到采集装置2中，随着地下水进入到采集瓶23内，浮球231会逐渐上升并挤压弧形板232中间位置处设置的压电晶体，此时压电晶体会产生一组电信号使得密封板125内部设置的蓄电装置工作，最后活动板123带着密封板125一起向下移动，当密封板125移动到齿轮泵135进液端的下方时，齿轮泵135会将凹形板121与渗透板122之间的空气输送到采集管22内进而使得采集管22和分液管25之间的地下水通过导流管和排液管27流入到外界，地下水采样结束之后，风机24会产生一组高速气流，在压力的作用下，采集管22内残存的地下水会被吸走，并随着风机24产生的气流进入到制冷箱26内，最后通过导流管和排液管27排到外界，以避免后续地下水采样受到污染。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于固态废料填埋井的地下水质量监测装置，该地下水质量监测装置贯穿地面、滞水层、潜水层、第一隔水层、承压水层，其特征在于：所述地下水质量监测装置包括中枢装置（1）、采集装置（2）、检测装置（3）、磁场发生器（5）、输送管（6）和转换装置（7），所述填埋井设置在地面和滞水层两个区域，所述中枢装置（1）设置在填埋井的下方，所述水井（4）设置在潜水层、第一隔水层和承压水层的内部，所述水井（4）为“土”字形结构，所述输送管（6）设置在中枢装置（1）的下方且位于水井（4）的内部中间位置处，所述检测装置（3）设置有四组，其中两组所述检测装置（3）设置在潜水层且位于水井（4）的内部左右两端，另外两组所述检测装置（3）设置在承压水层且位于水井（4）的内部左右两端，所述输送管（6）的内部设置有四组通道，每组所述检测装置（3）均与一组通道相连通，所述转换装置（7）设置在水井（4）的内部靠近第一隔水层的一端，所述转换装置（7）的外表面设置有密封套，所述转换装置（7）与中枢装置（1）之间通过连杆相连接，所述采集装置（2）共设置有四组，四组所述采集装置（2）均设置在地面上，四组所述采集装置（2）均通过采集管（22）与中枢装置（1）相连接，所述磁场发生器（5）设置在输送管（6）靠近检测装置（3）的一端，所述检测装置（3）靠近磁场发生器（5）的一端具有磁性。

2.根据权利要求1所述的一种用于固态废料填埋井的地下水质量监测装置，其特征在于：所述中枢装置（1）包括中枢箱（11）、截留机构（12）和输送机构（13），所述截留机构（12）设置在中枢箱（11）的上端，所述输送机构（13）设置在中枢箱（11）的内部，所述输送机构（13）包括输送箱（131）、传动组件（132）、升降齿轮组件（133）、第一空腔（134）、齿轮泵（135），所述第一空腔（134）共设置有四组，四组所述第一空腔（134）均设置在输送箱（131）的内部，每组所述第一空腔（134）的一端均与一组输送管（6）内部设置的通道相连接，每组所述第一空腔（134）的另一端均通过齿轮泵（135）和导管与采集管（22）相连接，所述输送箱（131）的内部设置有传动室，所述传动组件（132）和升降齿轮组件（133）均设置在传动室内，所述升降齿轮组件（133）通过连杆与转换装置（7）相连接，所述齿轮泵（135）通过传动组件（132）与升降齿轮组件（133）相连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于固态废料填埋井的地下水质量监测装置，其特征在于：所述截留机构（12）包括凹形板（121）、渗透板（122）、活动板（123）、升降管（124）和密封板（125），所述渗透板（122）设置在中枢箱（11）的上方，所述凹形板（121）设置在渗透板（122）与输送机构（13）之间，所述升降管（124）由若干组铜线圈组成，所述凹形板（121）与渗透板（122）之间的区域通过升降管（124）与第一空腔（134）相连通，所述活动板（123）设置在升降管（124）的内部，所述活动板（123）为导电材质且靠近第一空腔（134）的一端设置有磁块，所述密封板（125）设置在第一空腔（134）的内部，所述密封板（125）的内部设置有蓄电装置，所述活动板（123）与密封板（125）之间通过固定杆相连接，所述蓄电装置与活动板（123）的顶端通过导线相连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于固态废料填埋井的地下水质量监测装置，其特征在于：所述检测装置（3）包括检测管（31）、磁座（36）和连接管（37），所述检测管（31）的外部设置有浮块，所述检测管（31）通过连接管（37）与输送管（6）内部设置的通道相连接，所述磁座（36）设置在检测管（31）靠近磁场发生器（5）的一端，所述检测管（31）的内部远离磁座（36）的一端设置有第一感光器（32）和第一发光器（33），所述第一感光器（32）与第一发光器（33）相对齐，所述检测管（31）的内部靠近磁座（36）的一端设置有第二扇叶（38），所述第二扇叶（38）的上下两侧均设置有蓄能室（35）和蓄电器，所述蓄能室（35）的内部设置有线圈和永磁体，所述线圈的一端通过锥齿轮组件与第二扇叶（38）相连接，所述线圈的另一端与蓄电器相连接，所述第一发光器（33）与蓄能室（35）之间设置有两组电极板（34），两组所述电极板（34）相对齐，所述磁座（36）远离磁场发生器（5）的一端设置有测流器，所述测流器与磁场发生器（5）相连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于固态废料填埋井的地下水质量监测装置，其特征在于：所述连接管（37）的内部设置有真空槽（372）和通水槽（374），所述检测管（31）通过连接管（37）内部设置的通水槽（374）与输送管（6）内部设置的通道相连通，所述真空槽（372）的内部设置有第二发光器（371）和第二感光器（373），所述第二发光器（371）和第二感光器（373）分别设置在真空槽（372）的两端，所述真空槽（372）的内壁具有反光功能。

6.根据权利要求5所述的一种用于固态废料填埋井的地下水质量监测装置，其特征在于：所述转换装置（7）包括转换架（71）和转盘（72），所述转盘（72）设置在转换架（71）的内部，所述转盘（72）的外端设置有若干组弹性块，所述弹性块通过弹簧与转盘（72）相连接，所述转换架（71）的一端设置有进液槽（73），所述转换架（71）的另一端设置有出液槽（75），所述进液槽（73）通过分流槽（74）将液体输送到转换架（71）与转盘（72）之间的区域，所述进液槽（73）的内部设置有导电块（731）和固定架，所述导电块（731）共设置有两组，其中一组所述导电块（731）设置在进液槽（73）靠近分流槽（74）的一端且通过弹簧活动安装在固定架上，另外一组所述导电块（731）固定安装在进液槽（73）远离分流槽（74）的一端，所述出液槽（75）上设置有单向阀。

7.根据权利要求6所述的一种用于固态废料填埋井的地下水质量监测装置，其特征在于：所述采集装置（2）包括采集箱（21），所述采集箱（21）的内部设置有分液管（25）和若干组采集瓶（23），所述分液管（25）与采集管（22）相连通，所述采集瓶（23）通过活塞和伸缩杆与分液管（25）相连通，所述采集瓶（23）的内部设置有浮球（231）和弧形板（232），所述浮球（231）设置在采集瓶（23）的底部，所述弧形板（232）设置在采集瓶（23）靠近分液管（25）的一端，所述弧形板（232）的中间位置处设置有通孔和压电晶体，所述压电晶体与密封板（125）内部设置的蓄电装置相连接，所述采集瓶（23）靠近分液管（25）的一端设置有导流管，所述采集箱（21）的外部设置有排液管（27），所述采集瓶（23）通过导流管与排液管（27）相连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于固态废料填埋井的地下水质量监测装置，其特征在于：所述分液管（25）的一端设置有风机（24），所述分液管（25）的另一端设置有制冷箱（26），所述制冷箱（26）通过导流管与排液管（27）相连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于固态废料填埋井的地下水质量监测装置，其特征在于：所述制冷箱（26）的内部设置有第一扇叶（261）、绝热块（262）和制冷片（263），所述绝热块（262）设置在制冷箱（26）的内部远离分液管（25）的一端，所述第一扇叶（261）设置在绝热块（262）靠近分液管（25）的一侧，所述绝热块（262）的内部设置有消磁室和加磁室，所述制冷片（263）上设置有磁性元件且位于消磁室和加磁室内，所述第一扇叶（261）通过转轴与制冷片（263）相连接，所述采集箱（21）的内壁设置有冷却管，所述冷却管与消磁室相连通。

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