CN114441725B - 地下水隐患排查与污染预警综合*** - Google Patents

地下水隐患排查与污染预警综合*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及地下水性质的监测领域，特别是一种地下水隐患排查与污染预警综合***。包括位于相邻两测井之间的位于地下水内的放缆装置、监测缆和电磁回收装置，相邻两测井包括第一测井和第二测井，第二测井位于第一测井的下水位并与第一测井贯通，电磁回收装置位于第二测井内，监测缆上设有数个传感器，监测缆的一端与放缆装置连接；所述放缆装置包括机体、锚定模块和电磁吸附模块，电磁吸附模块设置在机体上，锚定***设置在机体的底部，监测缆穿过锚定模块后，与放缆装置连接。其实现了监测缆的准确布放，实现了对某一区域的地下水性质进行实时连续检测，从而完成排查地下水隐患与预警污染的综合处理。

Description

地下水隐患排查与污染预警综合***
技术领域
本发明涉及地下水性质的监测领域，特别是一种地下水隐患排查与污染预警综合***。
背景技术
目前，有关地下水隐患排查与污染预警的手段主要是通过地下布设测量仪器，并在一定持续时间后进行回收，利用测得数据进行评估与分析，进而采取相应的措施。利用该种方法，可以针对水深、液面高度、温度、盐度、水质等参数选定不等的测量仪器进行测量，并根据回收的数据得出相应的结论。但这些方法存在两个比较严重的缺陷：第一，这些测量手段都只能对某一定点进行测量，无法进行某一区域地下水性质的连续监测，因此无法得到该区域的连续监测数据并进行综合分析；第二，由于仪器需要持续放置在地下直到合适的机会回收，得到的数据均为延迟数据，没有了信息的时效性，距离实际上的监测内容有一定程度上的差距。综上所述，利用现有方法得出的数据来进行地下水隐患排查与污染预警，其与实际存在着一定的差异。
目前缺少一种技术手段，能够对某一区域的地下水情况进行实际层面上的连续监测，从而实现对该区域地下水的全方位准确判定。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种地下水隐患排查与污染预警综合***，其实现了监测缆的准确布放，实现了对某一区域的地下水性质进行实时连续检测，从而完成排查地下水隐患与预警污染的综合处理。
本发明的技术方案是：一种地下水隐患排查与污染预警综合***，其中，包括位于相邻两测井之间的位于地下水内的放缆装置、监测缆和电磁回收装置，相邻两测井包括第一测井和第二测井，第二测井位于第一测井的下水位并与第一测井贯通，电磁回收装置位于第二测井内，监测缆上设有数个传感器，监测缆的一端与放缆装置连接；
所述放缆装置包括机体、锚定模块和电磁吸附模块，电磁吸附模块设置在机体上，锚定***设置在机体的底部，监测缆穿过锚定模块后，与放缆装置连接；
所述锚定模块包括定滑轮、支撑柱和锚定块，定滑轮的两端分别与支撑柱的上部转动连接，支撑柱的底部与锚定块固定连接，锚定块的底部设有锚杆，可以将整个锚定模块固定***地下水的土壤中，监测缆缠绕在定滑轮上，实现监测缆由竖直方向转为水平方向，监测缆的水平端与放缆装置连接；
所述电磁回收装置包括拉动杆、伸缩管、磁性吸盘和卡爪，拉动杆位于磁性吸盘的上方，拉动杆通过伸缩管与磁性吸盘连接，磁性吸盘与电磁吸附模块之间产生磁吸力，沿磁性吸盘的周向间隔设置数个卡爪，卡爪的内侧固定有凸起，各凸起所围成的环形的尺寸小于电磁吸附模块的尺寸。
本发明中，所述放缆装置还包括机体、水下摄像机、水下照明灯、升降螺旋桨、涡轮推进器、定位模块、锚定模块和电磁吸附模块，水下摄像机、水下照明灯、升降螺旋桨、蜗轮推进器、定位模块和电磁吸附模块均设置在机体上，锚定***设置在机体的底部。
所述伸缩管由塑性材料制成，因此伸缩管不仅可以伸缩，而且可以弯折，伸缩管在伸缩或者弯折过程中，其底部的磁性吸盘随其上下运动或者在360°内摆动，从而保证了磁性吸盘能够准确地与电磁吸附模块吸附连接。
所述监测缆与放缆装置连接的端部外侧套有履带，可以保证在监测缆的下放或者回收阶段，减少放缆装置对监测缆的摩擦阻力，保证监测缆在放线过程中不被摩擦损坏。
本发明的有益效果是：
(1)在该***中，可以准确控制放缆装置的位置和动作轨迹，从而实现了通过放缆装置对监测缆的准确释放，从而对某一区域的地下水性质进行实时连续监测，从而构建一个实时有效的地下水隐患排查、污染预警综合处理***；
(2)通过履带可以保证在监测缆的下放或者回收阶段，减少放缆装置对监测缆3的摩擦阻力，保证监测缆在放线过程中不被摩擦损坏；
(3)通过电磁回收装置，既可以保证放缆装置的可靠回收，同时也完成了监测缆的布放。
附图说明
图1是本发明的连接结构示意图；
图2是放缆装置的结构示意图；
图3是锚定模块的结构示意图；
图4是电磁回收装置的结构示意图。
图中：1第一测井；2放缆装置；3监测缆；4电磁回收装置；5第二测井；6水下摄像机；7水下照明灯；8升降螺旋桨；10传感器；11履带；12涡轮推进器；13定位模块；14锚定模块；15电磁吸附模块；16定滑轮；17支撑柱；18锚定块；19拉动杆；20伸缩管；21磁性吸盘；22凸起；23卡爪。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
如图1所示，本发明所述的地下水隐患排查与污染预警综合***包括位于相邻两测井之间的位于地下水内的放缆装置2、监测缆3和电磁回收装置4，本实施例中，两测井为第一测井1和第二测井5，第一测井1和第二测井5可以是事先已经完工的用于单点监测的测井，也也可以为了完成测量而新完成的测井。第一测井1处于水势较高的地域，第二测井5位于第一测井1的下水位并与第一测井1贯通，因此流经第一测井1的地下水会流至第二测井5，监测过程中，将第一测井1作为放缆装置出发的地区。电磁回收装置位于第二测井5内。
在第一测井1内，将放缆装置2放入地下水中，放缆装置2会随地下水的水流方向漂流至第二测井5处，期间放缆装置2牵引监测缆3不断前进。第二测井5处设有电磁回收装置，当放缆装置2漂流至第二测井5附近时，通过电磁回收装置和放缆装置2之间的磁力，实现放缆装置2的回收，与此同时监测缆3的端部一并被回收，此时完成监测缆在地下的布放。
监测缆3采用光纤式电缆，监测缆3上集成了多个传感器10，多个传感器10并线于监测缆3，可以实时将传感器监测到的监测数据通过监测缆3传输至收集***，以此达成数据采集与分析。
如图2所示，放缆装置2包括机体、水下摄像机6、水下照明灯7、升降螺旋桨8、涡轮推进器12、定位模块13、锚定模块14和电磁吸附模块15，水下摄像机6、水下照明灯7、升降螺旋桨8、蜗轮推进器12、定位模块13和电磁吸附模块15均设置在机体上，锚定***14设置在机体的底部。其中水下摄像机6可以在水下进行摄像功能，并通过线缆实施传输，操作人员可以通过摄像功能进行相应的操作。水下照明灯7在水下起到照明作用，为水下摄像机6的使用提供保障。通过升降螺旋桨8实现整个放缆装置2的上升或下降。涡轮推进器12用于实现潜航器的前进与后退等功能，为放缆装置2提供动力。定位模块13对放缆装置进行定位，方便地上人员的操作。
监测缆3的一端与放缆装置2连接，监测缆3与放缆装置2连接的端部外侧套有履带11，通过履带可以保证在监测缆的下放或者回收阶段，减少放缆装置2对监测缆3的摩擦阻力，保证监测缆在放线过程中不被摩擦损坏。
监测缆3穿过锚定模块14后，与放缆装置2连接。如图3所示，锚定模块包括定滑轮16、支撑柱17和锚定块18，定滑轮16的两端分别与支撑柱17的上部转动连接，支撑柱17的底部与锚定块18固定连接，锚定块18的底部设有锚杆，可以将整个锚定模块固定***地下水的土壤中，监测缆3缠绕在定滑轮16的外侧，实现了监测缆3由竖直方向转为水平方向，将监测缆3的端部变为水平后再与放缆装置2连接。当放缆装置2被放入地下水后，锚定模块14从机体上释放并固定***地下水的土壤中，通过锚定模块14将监测缆3由竖直状态转向为水平状态，使监测缆3的水平端部与放缆装置2连接。通过设置锚定模块14，可以使监测缆始终布设为垂直状态，既能尽量的减少测量死角，又能防止监测缆在布设过程中的损坏。
当监测缆3随地下水漂流至第二测井5附近时，通过第二测井内的电磁回收装置4和放缆装置2上的电磁吸附模块15实现放缆装置2的回收，本实施例中，电磁吸附模块15采用防水电磁铁。如图4所示，电磁回收装置4包括拉动杆19、伸缩管20、磁性吸盘21和卡爪23，拉动杆19位于磁性吸盘21的上方，拉动杆19通过伸缩管20与磁性吸盘21连接，通过拉动杆19可以将磁性吸盘21下放至放缆装置处，通过磁性吸盘21与电磁吸附模块之间产生的磁力，可以实现电磁回收装置4与放缆装置2之间的连接。伸缩管20由塑性材料制成，因此伸缩管20不仅可以伸缩，而且可以弯折，伸缩管在伸缩或者弯折过程中，其底部的磁性吸盘21随其上下运动或者在360°内摆动，从而保证了磁性吸盘21能够准确地与电磁吸附模块吸附连接。沿磁性吸盘的周向间隔设置数个卡爪23，卡爪23的内侧固定有凸起22，各凸起22所围成的环形的尺寸小于电磁吸附模块的尺寸。磁性吸盘21与电磁吸附模块之间在吸附连接过程中，磁性吸盘21与电磁吸附模块之间的磁力使磁性吸盘21能够克服凸起22对电磁吸附模块的阻力，将磁性吸盘21卡入各卡爪23之间，之后在凸起22的限位作用下，将电磁吸附模块卡固在各卡爪23之间，此时在电磁吸盘与电磁吸附模块之间的吸附力、以及卡爪和凸起的卡固力双重作用下，实现了电磁回收装置和电磁吸附模块之间的牢固连接，防止放缆装置回收过程中，由于放缆装置的重力、以及地下水水流的阻力等作用导致的放缆装置的脱落。当电磁吸盘和电磁吸附模块之间牢固连接后，通过拉动杆19将放缆装置从第二测井2内提出，实现了放缆装置的回收。
该***的工作过程如下所述。首先需要根据地下水流向等多种因素进行两个及以上测井的选择，测井选择完毕之后，将放缆装置2放入第一测井1内，同时放缆装置2上携带有监测缆3，监测缆3上设有一定数量的传感器10，传感器测得的数据可以通过监测缆3进行实时传输。当放缆装置2位于地下水中时，操作人员可根据水下摄像机6和定模块13对放缆装置的位置进行精准解析，然后采用升降螺旋桨8、涡轮推进器12实现放缆装置位置的控制。将电磁回收装置4置于井下水处，等待放缆装置2的接近。在接近过程中，电磁吸附模块15与电磁回收装置4紧密对接形成一个整体。此时通过电磁回收装置4将放缆装置紧固连接在其底部，并进行上提回收。电磁回收装置4带着放缆装置2上升，监测缆3由于依附于放缆装置2也随着上升，即可完成放缆装置2的回收和监测缆3的布放。监测缆3上的传感器监测到的工作数据可以通过监测缆进行实时传输，从而进行参数的实时监测。以上述方式，可以保证数据的实时性与连续性，完成该区域某一流域地下水态势的实时连续监测，通过对监测得到的数据进行联合反演，得到一些相关参数的变化机理，从而完成排查地下水下隐患与预警污染的综合处理，从而构建一个实时有效的地下水隐患排查、污染预警综合处理***。
以上对本发明所提供的地下水隐患排查与污染预警综合***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种地下水隐患排查与污染预警综合***，其特征在于：包括位于相邻两测井之间的位于地下水内的放缆装置(2)、监测缆(3)和电磁回收装置(4)，相邻两测井包括第一测井(1)和第二测井(5)，第二测井(5)位于第一测井(1)的下水位并与第一测井(1)贯通，电磁回收装置位于第二测井(5)内，监测缆(3)上设有数个传感器(10)，监测缆(3)的一端与放缆装置(2)连接；
所述放缆装置(2)包括机体、锚定模块(14)和电磁吸附模块(15)，电磁吸附模块(15)设置在机体上，锚定***(14)设置在机体的底部，监测缆(3)穿过锚定模块(14)后，与放缆装置(2)连接；
所述锚定模块包括定滑轮(16)、支撑柱(17)和锚定块(18)，定滑轮(16)的两端分别与支撑柱(17)的上部转动连接，支撑柱(17)的底部与锚定块(18)固定连接，锚定块(18)的底部设有锚杆，监测缆(3)缠绕在定滑轮(16)上，实现监测缆(3)由竖直方向转为水平方向，监测缆(3)的水平端与放缆装置(2)连接；
所述电磁回收装置(4)包括拉动杆(19)、伸缩管(20)、磁性吸盘(21)和卡爪(23)，拉动杆(19)位于磁性吸盘(21)的上方，拉动杆(19)通过伸缩管(20)与磁性吸盘(21)连接，磁性吸盘(21)与电磁吸附模块(15)之间产生磁吸力，沿磁性吸盘的周向间隔设置数个卡爪(23)，卡爪(23)的内侧固定有凸起(22)，各凸起(22)所围成的环形的尺寸小于电磁吸附模块(15)的尺寸。
2.根据权利要求1所述的地下水隐患排查与污染预警综合***，其特征在于：所述放缆装置(2)还包括机体、水下摄像机(6)、水下照明灯(7)、升降螺旋桨(8)、涡轮推进器(12)、定位模块(13)、锚定模块(14)和电磁吸附模块(15)，水下摄像机(6)、水下照明灯(7)、升降螺旋桨(8)、蜗轮推进器(12)、定位模块(13)和电磁吸附模块(15)均设置在机体上，锚定***(14)设置在机体的底部。
3.根据权利要求1所述的地下水隐患排查与污染预警综合***，其特征在于：所述伸缩管(20)由塑性材料制成。
4.根据权利要求1所述的地下水隐患排查与污染预警综合***，其特征在于：所述监测缆(3)与放缆装置(2)连接的端部外侧套有履带(11)。
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