CN117169456B - 一种地下水污染物在线监测设备及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种地下水污染物在线监测设备及监测方法，属于地下水污染物监测设备技术领域。本设备通过自清洁装置的设计，解决了现有技术中从地表下取出测量筒和测量探头进行清洁费时费力的问题。本设备包括地下水遥测终端机、水质监测模块、供电模块和数据传输模块，所述水质监测模块设置在地表下方的地下水中，所述地下水遥测终端机和所述水质监测模块通过所述数据传输模块传递信息；所述水质监测模块包括测量装置、自清洁装置和水下设备箱，所述测量装置安装在所述水下设备箱上，所述自清洁装置安装在所述水下设备箱内，所述水下设备箱安装在地下水中，所述自清洁装置去除所述测量装置中的水垢。

Description

一种地下水污染物在线监测设备及监测方法

技术领域

本发明属于地下水污染物监测设备技术领域，特别是涉及一种地下水污染物在线监测设备及监测方法。

背景技术

储存在土壤和岩石空隙中的水统称地下水，地下水是水资源的重要组成部分。地下水流动性和水质参数的变化比较缓慢，一旦受到污染很难恢复。地下水在线监测可及时掌握地下水水位、水质、水温等变化动态，对保护和开发地下水资源，进行地下水污染的综合防治具有重要作用，是环境水质监测的重要组成部分。

地下水在线监测设备一般由地下水记录仪、数据传输模块和监控中心等组成，地下水监测仪的主要部件是测量筒和测量探头，探头的数量根据水质监测的项目而定，一般水质监测的项目有氨氮、亚硝氮、硝氮、总硬度、pH值、耗氧量、总矿化度、钾、钠、钙、镁、重碳酸根、硫酸根、氯离子、酚、氰化物、汞、砷、镉、总铬、氟、油类、大肠菌群、细菌总数等。

地下水在线监测设备使用时间过久后，因为地下水监测仪的测量筒内表面和测量探头外表面会积聚水垢，影响测量探头检测数据的准确性，所以要定时从地下水监测位置取出测量筒和测量探头并对它们进行清洁或者直接更换，将测量筒和测量探头从地表下的地下水中取到地面上清洁，需要工作人员来到现场进行具体的作业，费时费力费人工。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种地下水污染物在线监测设备及监测方法，用于解决现有技术中从地表下取出测量筒和测量探头进行清洁费时费力的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种地下水污染物在线监测设备，包括地下水遥测终端机、水质监测模块、供电模块和数据传输模块，所述水质监测模块设置在地表下方的地下水中，所述地下水遥测终端机和所述水质监测模块通过所述数据传输模块传递信息；

所述水质监测模块包括测量装置、自清洁装置和水下设备箱，所述测量装置安装在所述水下设备箱上，所述自清洁装置安装在所述水下设备箱内，所述水下设备箱安装在地下水中，所述测量装置检测地下水水质并将测量数据传递给所述地下水遥测终端机，所述自清洁装置去除所述测量装置中的水垢。

可选的，所述测量装置包括测量筒组件和探头组件，所述测量筒组件内部设置有检测腔，所述探头组件包括水质检测传感器和传感器安装盘，所述水质检测传感器安装在所述传感器安装盘上，所述传感器安装盘安装在所述测量筒组件的上方，所述水质监测传感器位于所述检测腔内；

所述测量筒组件上开设有检测进水口和检测出水口，所述检测进水口和所述检测出水口和地下水连通，所述检测进水口上安装有检测进水阀和检测进水泵，所述检测出水口上安装有检测出水阀和检测出水泵。

可选的，所述自清洁装置包括探头清洁组件和测量筒清洁组件，所述探头清洁组件去除所述水质检测传感器上的水垢，所述测量筒清洁组件去除所述检测腔内的水垢。

可选的，所述测量筒组件包括内筒、外筒、移出动力部件、底门和开闭动力部件，所述内筒的外壁和所述外筒的内壁滑动配合，所述底门安装在所述外筒的底部，所述外筒的底部位于所述水下设备箱的内部；

所述底门关闭时，所述传感器安装盘的下表面、所述内筒的内壁和所述底门的上表面围成所述检测腔；

所述开闭动力部件驱动所述底门打开时，所述移出动力部件驱动所述内筒移动到所述测量筒清洁组件上。

可选的，所述探头清洁组件包括冲洗环、冲洗泵和冲洗液箱，所述冲洗环安装在所述外筒上，所述冲洗环位于所述水质检测传感器的上方，所述冲洗环的内壁贯穿所述外筒的内壁，所述冲洗环的内径大于所述内筒的外径，所述冲洗环的内部开设有环腔，所述冲洗环内壁上开设有冲洗孔，所述环腔和所述冲洗液箱通过所述冲洗泵连通。

可选的，所述测量筒清洁组件包括取筒部件和扫洗部件，所述取筒部件将所述内筒从所述外筒中取出并将其移动到所述扫洗部件处，所述扫洗部件去除所述内筒内壁的水垢。

可选的，所述取筒部件包括夹紧机构、X轴移动机构和Y轴移动机构，所述夹紧机构安装在所述X轴移动机构上，所述X轴移动机构安装在所述Y轴移动机构上，所述X轴移动机构驱动所述夹紧机构沿水平方向移动，所述Y轴移动机构驱动所述X轴移动机构沿竖直方向移动；

所述开闭动力部件驱动所述底门打开时，所述移出动力部件驱动所述内筒移动到所述夹紧机构上，所述夹紧机构夹紧所述内筒，所述移出动力部件和所述内筒相脱离。

可选的，所述扫洗部件包括喷淋机构和清扫机构，所述喷淋机构向所述内筒的内壁喷淋清洗液，所述清扫机构清扫所述内筒的内壁。

可选的，所述水质监测模块还包括废液回收装置，所述废液回收装置包括回收泵、回收腔、回收管和滤网，所述回收腔开设在所述水下设备箱的底部，所述回收腔和所述水下设备箱内部通过所述滤网隔开，所述回收泵安装在所述地表上方，所述回收腔和所述回收泵通过所述回收管连通。

基于前文所述的一种地下水污染物在线监测设备的监测方法，包括如下步骤：

安装设备：选取在线监测地点，将所述水质监测模块安装在地表下的地下水中，将所述地下水遥测终端机安装在地表上方；

监测水质：所述测量装置监测地下水的水质并将监测数据通过所述数据传输模块传递给所述地下水遥测终端机，所述地下水遥测终端机对收集到的数据进行处理；

清洗测量装置：所述自清洁装置清除所述测量装置中的水垢。

如上所述，本发明的一种地下水污染物在线监测设备及监测方法，至少具有以下有益效果：

1.本发明通过自清洁装置的设计，在整个设备使用一段时间后，自清洁装置可以在监测的地下水中去除掉测量装置中积聚的水垢，而不需要将整个设备从地表下取出再清除水垢，在保证在线监测结果准确性的同时，解决了现有技术中从地表下取出测量装置进行清洁费时费力的问题。

2.本发明通过废液回收装置的设计，在对测量装置进行清洁的同时，也能将清洁产生的废液排出到地表上，从而避免了对地下水的污染。

附图说明

图1显示为本发明一种地下水污染物在线监测设备的示意图。

图2显示为本发明测量筒清洁组件的示意图。

图3显示为本发明测量筒组件的示意图。

图4显示为本发明探头清洁组件的示意图。

图5显示为本发明移出动力部件的示意图。

图6显示为诶本发明开闭动力部件的示意图。

图7显示为本发明取筒部件的示意图。

图8显示为本发明夹紧机构的示意图。

图9显示为本发明X轴移动机构的示意图。

图10显示为本发明Y轴移动机构的示意图。

图11显示本发明喷淋机构的示意图。

图12显示为本发明清扫机构的示意图。

图13显示为本发明废液回收装置的示意图。

元件标号说明

地下水遥测终端机A；

水质监测模块B；

测量装置1；

测量筒组件11，检测进水口111，检测出水口112，内筒113，卡槽1131，外筒114，移出动力部件115，移出无杠气缸1151，卡座气缸1152，底门116，底一门1161，底二门1162，开闭动力部件117；

探头组件12，水质检测传感器121，传感器安装盘122；

检测腔13；

自清洁装置2；

探头清洁组件21，冲洗环211，冲洗泵212，冲洗液箱213，环腔214，冲洗孔215，冲洗液添加管216；

测量筒清洁组件22，取筒部件221；

夹紧机构a，夹紧安装座a1，托盘座a2，固定夹紧臂a3，移动夹紧臂a4，夹紧气缸a5；

X轴移动机构b，X电机b1，X丝杠b2，X滑轨b3，X移动块b4，X滑块b5，X安装座b6；

Y轴移动机构c，Y电机c1，Y丝杠c2，Y滑轨c3，Y移动块c4，Y滑块c5，Y安装座c6；

扫洗部件222；

喷淋机构d，喷头d1，喷洗液箱d2，喷洗泵d3；

清扫机构e，平移无杠气缸e1，升降无杠气缸e2，清扫电机e3，清扫头e4，清扫条e5；

喷洗液添加管223；

水下设备箱3；

废液回收装置4，回收泵41，回收腔42，回收管43，滤网44；

供电模块C，数据传输模块D。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图13。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。

请参阅图1，本发明提供一种地下水污染物在线监测设备，包括地下水遥测终端机A、水质监测模块B、供电模块C和数据传输模块D，所述水质监测模块B设置在地表下方的地下水中，所述地下水遥测终端机A和所述水质监测模块B通过数据传输线传递信息；

地下水遥测终端机A安装在地表上方；供电模块C是太阳能电池板，也安装在地表上方；

所述水质监测模块B包括测量装置1、自清洁装置2和水下设备箱3，所述测量装置1安装在所述水下设备箱3上，所述自清洁装置2安装在所述水下设备箱3内，所述水下设备箱3安装在地下水中，水下设备箱3具有防水性，保护自清洁装置2免受地下水的侵蚀从而使用更久的时间，所述测量装置1检测地下水水质并将测量数据传递给所述地下水遥测终端机A，在测量装置1使用一段时间后，自清洁装置2去除测量装置1中的水垢，保证测量装置1监测结果的准确性，同时清洁过程在水下设备箱3中就能完成，而不用将测量装置1取出到地表上，清洁过程省时省力。

本实施例，请参阅图1至图5，所述测量装置1包括测量筒组件11和探头组件12，所述测量筒组件11内部设置有检测腔13，所述探头组件12包括水质检测传感器121和传感器安装盘122，所述水质检测传感器121安装在所述传感器安装盘122上，所述传感器安装盘122安装在所述测量筒组件11的上方，所述水质监测传感器位于所述检测腔13内，水质检测传感器121的数量根据水质检测的具体项目而定；

所述测量筒组件11上开设有检测进水口111和检测出水口112，所述检测进水口111和所述检测出水口112和地下水连通，所述检测进水口111上安装有检测进水阀和检测进水泵，所述检测出水口112上安装有检测出水阀和检测出水泵，具体结构形式参考常见的水质检测仪器的结构，比如爱默里(河北)科技有限公司的AML920型号的水质检测仪等，此处不再赘述，附图也不再详细展示。

本实施例，请参阅图4，所述自清洁装置2包括探头清洁组件21和测量筒清洁组件22，所述探头清洁组件21去除所述水质检测传感器121上的水垢，所述测量筒清洁组件22去除所述检测腔13内的水垢，本设备不是单单清洁探头或者测量筒，而是二者都清洁干净，从而最大程度地保证地下水质监测结果的准确性，探头清洁组件21和测量筒清洁组件22的具体结构将在下文做具体的介绍。

本实施例，请参阅图3至图6，所述测量筒组件11包括内筒113、外筒114、移出动力部件115、底门116和开闭动力部件117，所述内筒113的外壁和所述外筒114的内壁滑动配合，所述底门116安装在所述外筒114的底部，所述外筒114的底部位于所述水下设备箱3的内部，从而保证在清洁探头时用的清洗剂能够流到水下设备箱3中被回收，而不是流到地下中污染地下水水质；

所述底门116关闭时，所述传感器安装盘122的下表面、所述内筒113的内壁和所述底门116的上表面围成所述检测腔13，这时地下水从检测进水口111进入检测腔13，水质检测传感器121对检测腔13中的地下水进行检测，检测完成后，检测腔13中的地下水再从检测出水口112中流出；

移出动力部件115包括移出无杠气缸1151和卡座气缸1152，内筒113外壁上开设有卡槽1131，移出无杠气缸1151固定安装在外筒114的内壁中，移出无杠气缸1151驱动卡座气缸1152沿着外筒114的中轴线方向移动，卡座气缸1152固定卡在卡槽1131中，所述开闭动力部件117驱动所述底门116打开时，移出无杠气缸1151驱动卡座气缸1152移动，卡座气缸1152移动带动内筒113滑出外筒114到测量筒清洁组件22上，当内筒113落到测量筒清洁组件22上时，卡座气缸1152收缩，卡座气缸1152和卡槽1131脱离接触从而保证内筒113能顺利的移出外筒114，测量筒清洁部件是在水下设备箱3中的，移动到测量筒清洁组件22上的内筒113将进行清洗处理，去除掉内筒113上的水垢后再移回到外筒114中；移出动力部件115有两套，间隔180°安装在外筒114的内壁上；

底门116包括底一门1161和底二门1162，开闭动力部件117的结构如图所示，开闭动力部件117驱动底一门1161和底二门1162合到一起，底门116关闭，开闭动力部件117驱动底一门1161和底二门1162分开，底门116打开，这是常见的电机转动转换为滑块平移的结构形式，此处不做详细描述。

本实施例，请参阅图4，所述探头清洁组件21包括冲洗环211、冲洗泵212和冲洗液箱213，所述冲洗环211安装在所述外筒114上，所述冲洗环211位于所述水质检测传感器121的上方，移出无杠气缸1151的顶端低于冲洗环211的下表面以保证冲洗环211的安装和无杠气缸的安装不发生干涉，所述冲洗环211的内壁贯穿所述外筒114的内壁，所述冲洗环211的内径大于所述内筒113的外径，所述冲洗环211的内部开设有环腔214，所述冲洗环211内壁上开设有冲洗孔215，所述环腔214和所述冲洗液箱213通过所述冲洗泵212连通，在内筒113移出外筒114后，底门116打开时，检测进水口111和检测出水口112都关闭的情况下，冲洗泵212开始工作将冲洗液箱213中的清洗液泵到环腔214中，然后再由冲洗孔215冲进外筒114内的水质检测传感器121上，冲在在水质检测传感器121上的清洗液再经外筒114底部落到水下设备箱3中，清洗液在冲到水质传感器上并流下的过程中，将水质检测传感器121上的水垢清洗干净，清洗剂目前有多中品牌可供选择，具体不做赘述。

本实施例，请参阅图7至图10，所述测量筒清洁组件22包括取筒部件221和扫洗部件222，所述取筒部件221将所述内筒113从所述外筒114中取出并将其移动到所述扫洗部件222处，所述扫洗部件222去除所述内筒113内壁的水垢；

所述取筒部件221包括夹紧机构a、X轴移动机构B和Y轴移动机构C，所述夹紧机构a安装在所述X轴移动机构B上，所述X轴移动机构B安装在所述Y轴移动机构C上，所述X轴移动机构B驱动所述夹紧机构a沿水平方向移动，所述Y轴移动机构C驱动所述X轴移动机构B沿竖直方向移动；

所述开闭动力部件117驱动所述底门116打开时，所述移出动力部件115驱动所述内筒113移动到所述夹紧机构a上，所述夹紧机构a夹紧所述内筒113，所述移出动力部件115和所述内筒113相脱离；

Y轴移动机构C包括Y电机C1、Y丝杠C2、Y滑轨C3、Y移动块C4、Y滑块C5和Y安装座C6，Y安装座C6固定安装在水下设备箱3的内壁上，Y滑轨C3固定安装在Y安装座C6上，Y滑轨C3有两根，Y滑块C5和Y丝杠C2通过滚珠滚动连接，Y丝杠C2位于两根Y滑轨C3之间，Y电机C1也固定安装在Y安装座C6上，Y电机C1驱动Y丝杠C2转动，Y丝杠C2的转动通过滚珠转换为Y移动块C4的平移运动，Y滑块C5至少有两个，分别滑动安装在Y滑轨C3上；

X轴移动机构B包括X电机B1、X丝杠B2、X滑轨B3、X移动块B4、X滑块B5和X安装座B6，X安装座B6和Y移动块C4与Y滑块C5固定连接，Y移动块C4的移动带着X安装座B6沿着Y滑轨C3移动；X滑轨B3有两根并都固定安装在X安装座B6上，X丝杠B2位于两根X滑轨B3之间，X移动块B4通过滚珠和X丝杠B2滚动连接，X电机B1驱动X丝杠B2转动，X丝杠B2的转动通过滚珠转换为X移动块B4的平移运动；

夹紧机构a包括夹紧安装座a1、托盘座a2、固定夹紧臂a3、移动夹紧臂a4和夹紧气缸a5，夹紧安装座a1和X移动块B4与X滑块B5固定连接，托盘座a2固定安装在夹紧安装座a1上，托盘座a2的上表面和内筒113的下表面平行，固定夹紧臂a3固定安装在夹紧安装座a1上且在托盘座a2的上方，移动夹紧臂a4滑动安装在夹紧安装座a1上且在托盘座a2的上方，固定夹紧臂a3和移动夹紧臂a4相对设立，夹紧气缸a5驱动移动夹紧臂a4在夹紧安装座a1上的移动从而调整固定夹紧臂a3和移动夹紧臂a4之间的距离，托盘座a2上安装有位移传感器；

当底门116打开后，移出无杠气缸1151驱动内筒113移出外筒114，内筒113下移达到托盘座a2上挤压位移传感器时，卡座气缸1152回缩和卡槽1131脱离接触，夹紧气缸a5驱动移动夹紧臂a4移动直到其和固定夹紧臂a3将内筒113夹紧，然后Y电机C1启动，X安装座B6随着Y移动块C4的下移而下移，夹紧安装座a1随着X安装座B6下移也下移，从而带着内筒113移出外筒114，再然后X电机B1启动，Y电机C1关闭，夹紧安装座a1随着X移动块B4的移动而移动，夹紧安装座a1的平移带着内筒113一起移动，直到内筒113移动清洗处。

本实施例，请参阅图11和图12，所述扫洗部件222包括喷淋机构d和清扫机构e，所述喷淋机构d向所述内筒113的内壁喷淋清洗液，所述清扫机构e清扫所述内筒113的内壁；喷淋机构d和清扫机构e设置在一条直线上且该直线和X滑轨B3的长度方向平行，喷淋机构d和清扫机构e都安装在水下设备箱3中；

喷淋机构d包括喷头d1、喷洗液箱d2和喷洗泵d3，喷头d1通过喷洗泵d3和喷洗液箱d2连通，内筒113随着夹紧安装座a1移动喷头d1下方，喷洗泵d3将喷洗液箱d2中的清洗液泵出并从喷头d1喷到内筒113上；

清扫机构e包括平移无杠气缸e1、升降无杠气缸e2、清扫电机e3和清扫头e4，平移无杠气缸e1固定安装在水下设备箱3的内壁上，升降无杠气缸e2安装在平移无杠气缸e1上，平移无杠气缸e1驱动升降无杠气缸e2发生平移运动，清扫电机e3安装在升降无杠气缸e2上，清扫电机e3包括输出端，清扫头e4固定安装在清扫电机e3输出端上，升降无杠气缸e2带动清扫电机e3和清扫头e4升降，清扫电机e3驱动清扫头e4转动，清扫头e4是圆柱形且轴线和内筒113的轴线与升降无杠气缸e2的长度方向均平行，清扫头e4的外表面上设置有清扫条e5；

喷完清洗液的内筒113随着夹紧安装座a1移动到平移无杠气缸e1下方，平移无杠气缸e1驱动升降无杠气缸e2移动直到清扫头e4的下方对着内筒113，然后升降无杠气缸e2驱动清扫电机e3和清扫头e4下沉，同时清扫电机e3驱动清扫头e4转动，清扫头e4从内筒113的顶部下移到内筒113的底部，然后再上移到内筒113的顶部，内筒113清洗完成，此时各部组件机构再将内筒113移回到外筒114中。

本实施例，请参阅图13，所述水质监测模块B还包括废液回收装置4，所述废液回收装置4包括回收泵41、回收腔42、回收管43和滤网44，所述回收腔42开设在所述水下设备箱3的底部，所述回收腔42和所述水下设备箱3内部通过所述滤网44隔开，所述回收泵41安装在所述地表上方，所述回收腔42和所述回收泵41通过所述回收管43连通，冲洗环211和喷头d1喷出的清洗液最终都会落在水下设备箱3的底部，清洗液通过滤网44漏到回收腔42中，回收泵41通过回收管43将回收腔42中的清洗液泵到地表上进行下一步的处理。

本实施例，请参阅图13，探头清洗组件还包括冲洗液添加管216，冲洗液添加管216连通冲洗液箱213和地表上方；测量筒清洁组件22还包括喷洗液添加管223，喷洗液添加管223连通喷洗液箱d2和地表上方，在冲洗液箱213和喷洗液箱d2中的清洗液用完时，地表上的工作人员可分别通过冲洗液添加管216和喷洗液添加管223向冲洗液箱213和喷洗液箱d2中添加清洗液。

请参阅图1至图13，本发明提供一种基于前文所述的地下水污染物在线监测设备的监测方法，包括如下步骤：

安装设备：选取在线监测地点，将所述水质监测模块B安装在地表下的地下水中，将所述地下水遥测终端机A安装在地表上方；

监测水质：所述测量装置1监测地下水的水质并将监测数据通过所述数据传输模块D传递给所述地下水遥测终端机A，所述地下水遥测终端机A对收集到的数据进行处理；

清洗测量装置1：整个设备使用一段时间后，自清洁装置2开始清除测量装置1中的水垢；具体工作流程为：

①开闭动力部件117驱动底一门1161和底二门1162分开，移出无杠气缸1151驱动卡座气缸1152沿着外筒114的中轴线方向移动(此时卡座气缸1152卡在内筒113外壁的卡槽1131中)，当内筒113的底部接触到托盘座a2上的位移传感器时，卡座气缸1152回缩并和卡槽1131脱离接触，夹紧气缸a5启动驱动移动夹紧臂a4和固定夹紧臂a3夹紧内筒113，此时Y电机C1启动驱动Y丝杠C2转动，最终带动安装在X安装座B6上的夹紧安装座a1下移，即内筒113下移直到其整个移出外筒114；

②Y电机C1关闭，X电机B1启动驱动X丝杠B2转动，内筒113平移，同时冲洗泵212启动将冲洗液箱213中的清洗液泵到冲洗环211的内腔中，冲洗环211中的清洗液从冲洗孔215中冲出到外筒114内的水质检测传感器121上，将水质检测传感器121上的水垢冲洗掉，冲出的清洗液会通过外筒114的底部落到水下设备箱3中，最终通过滤网44落到回收腔42中；

③内筒113随着夹紧安装座a1的平移而移动到喷头d1的下方，此时喷洗泵d3将喷洗液箱d2中的清洗液泵出再通过喷头d1喷到内筒113上，内筒113被喷上清洗液后继续移动到平移无杠气缸e1的下方，喷洗液则落到水下设备箱3底再经滤网44落到回收腔42中；

④平移无杠气缸e1启动驱动升降无杠气缸e2移动，清扫头e4随着升降无杠气缸e2移动内筒113的上方，此时平移无杠气缸e1关闭，升降无杠气缸e2启动同时清扫电机e3也启动，清扫头e4在内筒113中升降并旋转，清洗掉内筒113内壁的水垢；

⑤内筒113内壁的水垢清洗完成后，清扫电机e3停止转动，升降无杠气缸e2将清扫头e4提出到内筒113外，平移无杠气缸e1启动将升降无杠气缸e2和清扫头e4一起移走；

⑥X电机B1再次启动，将内筒113移动到外筒114的底部；

⑦Y电机C1再次启动，将内筒113提升到外筒114中，卡座无杠其外伸再次和内筒113外壁上的卡槽1131卡住，夹紧气缸a5再次启动让移动夹紧臂a4和固定夹紧臂a3相远离，移出无杠气缸1151再次启动将内筒113整个提升到外筒114中；

⑧开闭动力部件117驱动底一门1161和底二门1162关闭；

⑨清洗完成后的测量装置1继续在线监测地下水的水质；

⑩回收泵41将回收腔42中用过的清洗液泵到地表上进行无害处理。

综上所述，本发明通过自清洁装置2的设计，在整个设备使用一段时间后，自清洁装置2可以在监测的地下水中去除掉测量装置1中积聚的水垢，而不需要将整个设备从地表下取出再清除水垢，在保证在线监测结果准确性的同时，解决了现有技术中从地表下取出测量装置1进行清洁费时费力的问题；同时通过废液回收装置4的设计，在对测量装置1进行清洁的同时，也能将清洁产生的废液排出到地表上，从而避免了对地下水的污染。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种地下水污染物在线监测设备，其特征在于：包括地下水遥测终端机、水质监测模块、供电模块和数据传输模块，所述水质监测模块设置在地表下方的地下水中，所述地下水遥测终端机和所述水质监测模块通过所述数据传输模块传递信息；

所述水质监测模块包括测量装置、自清洁装置和水下设备箱，所述测量装置安装在所述水下设备箱上，所述自清洁装置安装在所述水下设备箱内，所述水下设备箱安装在地下水中，所述测量装置检测地下水水质并将测量数据传递给所述地下水遥测终端机，所述自清洁装置去除所述测量装置中的水垢；

所述测量装置包括测量筒组件和探头组件，所述测量筒组件内部设置有检测腔，所述探头组件包括水质检测传感器和传感器安装盘，所述水质检测传感器安装在所述传感器安装盘上，所述传感器安装盘安装在所述测量筒组件的上方，所述水质监测传感器位于所述检测腔内；

所述测量筒组件上开设有检测进水口和检测出水口，所述检测进水口和所述检测出水口和地下水连通，所述检测进水口上安装有检测进水阀和检测进水泵，所述检测出水口上安装有检测出水阀和检测出水泵；

所述自清洁装置包括探头清洁组件和测量筒清洁组件，所述探头清洁组件去除所述水质检测传感器上的水垢，所述测量筒清洁组件去除所述检测腔内的水垢；

所述测量筒组件包括内筒、外筒、移出动力部件、底门和开闭动力部件，所述内筒的外壁和所述外筒的内壁滑动配合，所述底门安装在所述外筒的底部，所述外筒的底部位于所述水下设备箱的内部；

所述底门关闭时，所述传感器安装盘的下表面、所述内筒的内壁和所述底门的上表面围成所述检测腔；

所述开闭动力部件驱动所述底门打开时，所述移出动力部件驱动所述内筒移动到所述测量筒清洁组件上；

所述测量筒清洁组件包括取筒部件和扫洗部件，所述取筒部件将所述内筒从所述外筒中取出并将其移动到所述扫洗部件处，所述扫洗部件去除所述内筒内壁的水垢；

所述取筒部件包括夹紧机构、X轴移动机构和Y轴移动机构，所述夹紧机构安装在所述X轴移动机构上，所述X轴移动机构安装在所述Y轴移动机构上，所述X轴移动机构驱动所述夹紧机构沿水平方向移动，所述Y轴移动机构驱动所述X轴移动机构沿竖直方向移动；

所述开闭动力部件驱动所述底门打开时，所述移出动力部件驱动所述内筒移动到所述夹紧机构上，所述夹紧机构夹紧所述内筒，所述移出动力部件和所述内筒相脱离；

Y轴移动机构包括Y电机、Y丝杠、Y滑轨、Y移动块、Y滑块和Y安装座，Y安装座固定安装在水下设备箱的内壁上，Y滑轨固定安装在Y安装座上，Y滑轨有两根，Y滑块和Y丝杠通过滚珠滚动连接，Y丝杠位于两根Y滑轨之间，Y电机也固定安装在Y安装座上，Y电机驱动Y丝杠转动，Y丝杠的转动通过滚珠转换为Y移动块的平移运动，Y滑块至少有两个，分别滑动安装在Y滑轨上；

X轴移动机构包括X电机、X丝杠、X滑轨、X移动块、X滑块和X安装座，X安装座和Y移动块与Y滑块固定连接，Y移动块的移动带着X安装座沿着Y滑轨移动；X滑轨有两根并都固定安装在X安装座上，X丝杠位于两根X滑轨之间，X移动块通过滚珠和X丝杠滚动连接，X电机驱动X丝杠转动，X丝杠的转动通过滚珠转换为X移动块的平移运动；

夹紧机构包括夹紧安装座、托盘座、固定夹紧臂、移动夹紧臂和夹紧气缸，夹紧安装座和X移动块与X滑块固定连接，托盘座固定安装在夹紧安装座上，托盘座的上表面和内筒的下表面平行，固定夹紧臂固定安装在夹紧安装座上且在托盘座的上方，移动夹紧臂滑动安装在夹紧安装座上且在托盘座的上方，固定夹紧臂和移动夹紧臂相对设立，夹紧气缸驱动移动夹紧臂在夹紧安装座上的移动从而调整固定夹紧臂和移动夹紧臂之间的距离，托盘座上安装有位移传感器；

所述扫洗部件包括喷淋机构和清扫机构，所述喷淋机构向所述内筒的内壁喷淋清洗液，所述清扫机构清扫所述内筒的内壁；

喷淋机构和清扫机构设置在一条直线上且该直线和X滑轨的长度方向平行，喷淋机构和清扫机构都安装在水下设备箱中；

喷淋机构包括喷头、喷洗液箱和喷洗泵，喷头通过喷洗泵和喷洗液箱连通，内筒随着夹紧安装座移动喷头下方，喷洗泵将喷洗液箱中的清洗液泵出并从喷头喷到内筒上；

清扫机构包括平移无杠气缸、升降无杠气缸、清扫电机和清扫头，平移无杠气缸固定安装在水下设备箱的内壁上，升降无杠气缸安装在平移无杠气缸上，平移无杠气缸驱动升降无杠气缸发生平移运动，清扫电机安装在升降无杠气缸上，清扫电机包括输出端，清扫头固定安装在清扫电机输出端上，升降无杠气缸带动清扫电机和清扫头升降，清扫电机驱动清扫头转动，清扫头是圆柱形且轴线和内筒的轴线与升降无杠气缸的长度方向均平行，清扫头的外表面上设置有清扫条。

2.根据权利要求1所述的一种地下水污染物在线监测设备，其特征在于：所述探头清洁组件包括冲洗环、冲洗泵和冲洗液箱，所述冲洗环安装在所述外筒上，所述冲洗环位于所述水质检测传感器的上方，所述冲洗环的内壁贯穿所述外筒的内壁，所述冲洗环的内径大于所述内筒的外径，所述冲洗环的内部开设有环腔，所述冲洗环内壁上开设有冲洗孔，所述环腔和所述冲洗液箱通过所述冲洗泵连通。

3.根据权利要求1所述的一种地下水污染物在线监测设备，其特征在于：所述水质监测模块还包括废液回收装置，所述废液回收装置包括回收泵、回收腔、回收管和滤网，所述回收腔开设在所述水下设备箱的底部，所述回收腔和所述水下设备箱内部通过所述滤网隔开，所述回收泵安装在所述地表上方，所述回收腔和所述回收泵通过所述回收管连通。

4.基于权利要求1-3任意一项所述的一种地下水污染物在线监测设备的监测方法，其特征在于包括如下步骤：

安装设备：选取在线监测地点，将所述水质监测模块安装在地表下的地下水中，将所述地下水遥测终端机安装在地表上方；

监测水质：所述测量装置监测地下水的水质并将监测数据通过所述数据传输模块传递给所述地下水遥测终端机，所述地下水遥测终端机对收集到的数据进行处理；

清洗测量装置：所述自清洁装置清除所述测量装置中的水垢。