[发明专利]一种地质环境监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种地质环境监测装置，其特征在于，包括一个或多个监测设备，所述监测设备包括监测管（1）和监测平台（2），所述监测管（1）通过钻孔的方式预埋的监测区地下，所述监测平台（2）固定安装在监测管（1）正上方的地表,所述监测管（1）由多个管节（3）通过连接器（4）连接组装而成，所述连接器（4）内部为中空管道，所述连接器（4）两端设有内螺纹，所述管节（3）两端设有外螺纹，所述管节（3）与连接器（4）螺接，所述管节（3）侧壁设有若干透水孔（301），所述管节（3）内壁开设有竖直的导向槽（302）；

所述监测平台（2）包括底座（5），所述底座（5）通过螺栓与地面固定，所述底座（5）表面固定安装检修箱（6），所述监测管（1）上端贯穿底座（5）和检修箱（6）底部，所述检修箱（6）顶部固定安装驱动箱（7），所述驱动箱（7）内部对称设置收卷筒（8），所述收卷筒（8）均通过电机驱动，其中一个所述收卷筒（8）上缠绕设置牵引绳（9），另一个所述收卷筒（8）上缠绕设置电缆（10），所述收卷筒（8）之间的驱动箱（7）底部开设有牵引孔（701），所述牵引孔（701）两侧固定安装导向滑轮（11），所述牵引绳（9）和电缆（10）远离收卷筒（8）一端均穿过牵引孔（701）与监测器（12）连接，所述监测器（12）吊设在监测管（1）内，所述驱动箱（7）顶部固定安装控制箱（13），所述控制箱（13）内部安装控制器、蓄电池和无线网络发射模块，所述控制器将地下水监测数据通过串口传输到无线网络发射模块上，所述控制箱（13）顶部固定安装太阳能电池板（22）；

所述监测器（12）包括圆柱状壳体（14），所述壳体（14）内部为空心管道，所述壳体（14）内部固定安装检测管（15），所述检测管（15）的直径小于壳体（14）内径，所述检测管（15）侧壁通过固定杆与壳体（14）内壁固定连接，所述检测管（15）与壳体（14）外壁之间形成过水流通道（16），所述检测管（15）顶部与牵引绳（9）和电缆（10）连接，所述检测管（15）内部设有温度检测器、水压检测器和水质检测器，所述壳体（14）外壁两侧固定安装导向组件（17）；

导向杆组件（17）包括对称设置的连接杆（18），所述连接杆（18）一端与壳体（14）铰接，所述连接杆（18）另一端与固定座（19）铰接，所述固定座（19）上固定安装导向轮（20），所述导向轮（20）沿导向槽（302）滚动，所述固定座（19）与壳体（14）之间通过弹簧（21）连接

所述监测设备通过通信模块与上位机连接，所述监测设备用于采集地质环境监测区域不同地点的地下水水位、水温和水质数据，所述通信模块基于移动通讯网络实现数据传输，所述上位机包括用户管理模块、地下水监测模块、数据处理模块、数据存储模块和历史数据查询模块。

2.根据权利要求1所述的地质环境监测装置，其特征在于，所述水质检测器包括pH传感器、电导率传感器和溶解氧传感器。

3.根据权利要求1所述的地质环境监测装置，其特征在于，所述用户管理模块用于新用户注册、账户名及密码设置和用户信息修改。

4.根据权利要求1所述的地质环境监测装置，其特征在于，所述地下水监测模块定时采集监测数据依次保持数据的连贯性，收到数据后先经判断后分析是否有效，再进行数据解析。

5.根据权利要求1所述的地质环境监测装置，其特征在于，所述数据处理模块将采集到的数据进行转换、误差修正和数学运算处理。

6.根据权利要求1所述的地质环境监测装置，其特征在于，所述数据存储模块对数据处理后的数据进行归纳总结，并按照水位、水温、水质的月统计或年统计方法，将数据存储到相应的数据库表中，所述数据库采用SQL Server数据库。

7.根据权利要求1所述的地质环境监测装置，其特征在于，所述历史数据查询模块可以对过去地下水水位、水温、水质信息进行查询，根据情况进行查询和统计并生成报表。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的地质环境监测装置的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过钻井装置在待监测区域按照一定的间隙钻监测井，监测井的孔径与检测管相当，然后将监测管插入监测井中，监测管上端地面处浇筑混凝土台固定，再将监测平台安装在混凝土台上，监测器由监测管放入，其中监测器外壁的导向轮与监测管侧壁的导向槽对齐；

S2、通过驱动电机带动收卷筒转动，牵引绳和电缆悬吊监测器向下移动，当监测器与地下水接触后通过温度检测器、水压检测器和水质检测器将地下水水温、水压及水质数据通过电缆输送给控制器，控制器将地下水监测数据通过串口传输到无线网络发射模块，地下水监测数据经GPRS网络或Internet公网传输至上位机；

S3、上位机数据处理模块将采集到的数据进行转换、误差修正和数学运算处理，然后数据存储模块对数据处理后的数据进行归纳总结，并按照水位、水温、水质的月统计或年统计方法，将数据存储到相应的数据库表中，用户通过历史数据查询模块可以对过去地下水水位、水温、水质信息进行查询，根据情况进行查询和统计并生成报表，从而完成对地下水环境的监测。