[发明专利]一种在线分析预测地下水水质变化方法

权利要求书

1.一种在线分析预测地下水水质变化方法，包括以下步骤，其特征在于：

S1、收集需要检测的工程地质、水文地质勘察资料，统计岩体节理的几何参数和力学参数，利用无人机设备进行地势探测，通过获取监测区域地貌特征，通过携带GPS的无人机对监测区域内的空间进行整体地貌采集和建模，从而获取监测区域内的地势走势模型图，通过地势走势模型图与资料，确定初步的地下水资源地脉三维结构图，确定地下水需要检测的水源的位置，在地下空间与地下岩体需要检测的方向钻探出通道，确定合适通道以及位置，准备安装传感器群；

S2、通过柔性外壳(1)在通道内进行向下移动，通过第一取样机构(2)获取不同水位的水样，对第一取样机构(2)获取的不同水位的水样进行水质检测，获得第一数据；

S3、通过红外发射器(31)与导电玻璃(33)内部的液晶实现负折射的电压可调控，实现多角度定位，通过红外发射器(31)记录各个上述传感器的空间坐标，并根据空间坐标将其标示到初步的地下水资源地脉三维结构图上，采用合适的概率分布模型描述岩体节理的空间分布，在块体离散元软件中建立地下水以及岩体的第一数值模型；

S4、通过发射壳28发射防撞球体(35)，通过防撞球体(35)上的防腐蚀电极(4)产生电场，通过不同的防撞球体(35)上的防腐蚀电极(4)产生电场，以及其他的防撞球体(35)上的防腐蚀电极(4)上设置多个探针测试不同位置的电势，根据红外发射器(31)定位防撞球体(35)获得部分防撞球体(35)的已知位置坐标信息，通过Gauss-Newton优化算法，获得水域中设置未知位置的防撞球体(35)的位置信息，随后选取若干个防撞球体(35)的位置信息关键地点，裁剪这些关键地点的三维模型，并形成编号，然后为每个地点分配一个GPS信标，将其信源号与编号一一对应，并将GPS信标部署到对应地点，通过防撞球体(35)的位置信息与第一数值模型进行流速拟合，进一步完善地下水建模，获得拟合的地下水三维建模模型；

S5、通过防撞球体(35)内部蓄电模块进行蓄电，通过防撞球体(35)内部CPU对蓄电模块以及传感器模块进行控制与信息储存，将传感器模块每一采样周期内的水质溶解氧测量参数数据进行数据存储与发送，通过地上的上位机接收传感器群CPU的信号数据传输，根据GPS信标信息，通过上位机搭建服务器程序，实时录入或者从其它系统读取各个地下GPS信标的状态信息，与步骤S4中的地下水三维建模模型进行数据分析及趋势预测，以获取处理结果，进行状态评估；

S6、通过步骤S5获得每一周期的数据分析及趋势预测与状态评估，通过数据建立地下水资源水质监测模型，通过防撞球体(35)内部CPU、蓄电模块、传感器模块获取地下水资源动态数据，并对数据进行反演计算，进行分析预测。

2.一种使用如权利要求1所述的在线分析预测地下水水质变化方法的在线分析预测地下水水质变化装置，包括第一取样机构(2)，其特征在于：所述第一取样机构(2)包括有连接板一(21)，所述连接板一(21)的一端设置有活塞板一(22)，所述活塞板一(22)的下侧设置有凸缘(23)，所述连接板一(21)远离活塞板一(22)的一端设置有固定架(24)，所述固定架(24)的内部转动连接有转动轴(25)，所述转动轴(25)的一端固定连接有固定壳一(26)，所述固定壳一(26)的内部固定连接有定位壳(27)，所述固定壳一(26)的内部固定连接有发射壳(28)。

3.根据权利要求2所述的一种在线分析预测地下水水质变化装置，其特征在于：所述连接板一(21)与波纹管固定连接，所述连接板一(21)与活塞板一(22)均与弹簧固定连接，所述连接板一(21)与固定架(24)均与弹簧固定连接，所述转动轴(25)与齿轮传动连接，所述发射壳(28)内部与电磁装置电连接。