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CN116879522A - 一种饮用水水源地突发性水污染快速溯源方法及装置 - Google Patents

一种饮用水水源地突发性水污染快速溯源方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种饮用水水源地突发性水污染快速溯源方法及装置，涉及水污染监测技术领域，包括水质监测中心、装置外壳以及对称设于装置外壳两侧的驱动浮筒，还包括，设于装置外壳内的取样执行组件，所述取样执行组件下端连接有轴向调整组件；以及设于装置外壳下端的与水质监测中心无线通讯连接的多个取样监测筒；所述取样执行组件驱动轴向调整组件使多个取样监测筒产生轴向转动并依次对准取样执行组件执行端的正下方后，由取样执行组件驱动其正下方对应的取样监测筒对水体进行取样及监测。本发明能够快速完成饮用水水源地突发性水污染快速溯源操作，使用灵活性高，应用效果好。

Description

一种饮用水水源地突发性水污染快速溯源方法及装置
技术领域
本发明属于水污染监测技术领域，具体涉及一种饮用水水源地突发性水污染快速溯源方法及装置。
背景技术
饮用水水源地是指提供城镇居民生活及公共服务用水取水工程的水源地域，包括河流、湖泊、水库、地下水等，加强饮用水水源地保护是保障饮用水源水质安全和人民身体健康的重要手段，加强饮用水水源地保护包括针对出现突发性水污染开展快速有效的溯源调查以有效防范污染物的扩散；
针对突发性水污染开展快速有效的溯源调查需要对水体进行取样监测分析，如何在出现突发性水污染的情况下，高效率完成多监测点位的取样及分析是完成饮用水水源地突发性水污染快速溯源的关键之处，对此，我们提出了一种饮用水水源地突发性水污染快速溯源方法及装置。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种饮用水水源地突发性水污染快速溯源方法及装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明提供一种饮用水水源地突发性水污染快速溯源装置，包括水质监测中心、装置外壳以及对称设于装置外壳两侧的驱动浮筒，还包括设于装置外壳内的取样执行组件，所述取样执行组件下端连接有轴向调整组件；以及
设于装置外壳下端的与水质监测中心无线通讯连接的多个取样监测筒；
所述取样执行组件驱动轴向调整组件使多个取样监测筒产生轴向转动并依次对准取样执行组件执行端的正下方后，由取样执行组件驱动其正下方对应的取样监测筒对水体进行取样及监测。
作为本发明的进一步优化方案，所述取样执行组件包括中空筒，所述中空筒上设有电机且电机的驱动端连接有驱动块，所述驱动块呈筒状且其外侧壁设有限位滑槽，所述限位滑槽由环形段和V型段相连接而成，所述环形段的开度与相邻两个所述取样监测筒水平中轴线相交处的夹角相一致；还包括与限位滑槽滑动配合的联动轴且联动轴上设有推块。
作为本发明的进一步优化方案，所述联动轴远离限位滑槽的一端活动配合有滑座，所述联动轴中空筒朝向联动轴的一侧壁上设有通槽并且通槽内垂直设有导向杆，所述导向杆与联动轴呈活动插接配合，且导向杆上套设有连接弹簧。
作为本发明的进一步优化方案，所述装置外壳内转动配合有放置取样监测筒的置放盘，所述轴向调整组件包括与取样执行组件驱动端同轴连接的转盘和导向轮，所述转盘上设有凸杆，所述置放盘通过传动轴连接有从动轮，所述从动轮上开设有与取样监测筒数量对应的插槽，所述从动轮外侧介于两个插槽之间呈曲型设置。
作为本发明的进一步优化方案，所述取样监测筒包括真空筒，所述真空筒上端活动配合有插杆且插杆伸入真空筒内的一端设有活塞件，所述插杆外侧套设有复位弹簧，所述真空筒的下端连接有取液管且取液管外侧开设有取液孔，所述真空筒内靠近取液管处设有传感器模组，所述传感器模组的输出端连接主控盒，所述主控盒的输入端连接有供电模组，且主控盒的输出端连接无线收发器并通过无线收发器与水质监测中心无线通讯连接。
作为本发明的进一步优化方案，所述驱动浮筒包括设于装置外壳两侧的收容腔，所述收容腔内设有支架，所述支架上设有液压缸，所述液压缸的伸缩端连接有电动螺旋桨。
本发明还提供了一种如上述任一所述的装置进行进行饮用水水源地突发性水污染快速溯源的方法，包括以下步骤：
步骤一：将装置漂浮于饮用水水源地的水体环境中，通过驱动浮筒驱动装置在流域水体的多个监测点位之间行使；
步骤二：由取样执行组件驱动轴向调整组件使多个取样监测筒产生轴向转动并依次对准取样执行组件执行端的正下方后，由取样执行组件驱动其正下方对应的取样监测筒对水体进行取样及监测，获取当前监测点位对应的水质信息信号并无线传输至水质监测中心，分析得出当前监测点位对应的水质在线监测数据，基于水质在线监测数据，获取发生水污染的当前监测点位信息，以及获取当前监测点位对应的第一污染物浓度；
步骤三：根据当前监测点位信息，获取当前监测点位对应的至少一个上游监测点位信息，基于水质在线监测数据，获取上游监测点位所对应的第二污染物浓度；
步骤四：将第一污染物浓度和所述第二污染物浓度进行对比；当第二污染物浓度大于第一污染物浓度时，将第二污染物浓度对应的上游监测点位确定为水污染源头点位。
本发明的有益效果在于：
本发明通过取样执行组件驱动轴向调整组件使多个取样监测筒产生轴向转动并依次对准取样执行组件执行端的正下方后，由取样执行组件驱动其正下方对应的取样监测筒对水体进行取样及监测，可灵活完成多监测点位的取样及监测过程，从而快速完成饮用水水源地突发性水污染快速溯源操作，使用灵活性高，应用效果好。
附图说明
图1为本发明提供的整体结构示意图；
图2为本发明提供的内部结构示意图；
图3为本发明提供的轴向调整组件的结构示意图；
图4为本发明提供的取样监测筒的结构示意图；
图中：1、装置外壳；2、驱动浮筒；21、收容腔；22、支架；23、液压缸；24、电动螺旋桨；3、取样监测筒；31、真空筒；32、插杆；33、复位弹簧；34、活塞件；35、传感器模组；36、取液管；37、主控盒；38、取液孔；4、取样执行组件；41、中空筒；42、驱动块；43、限位滑槽；44、电机；45、联动轴；46、推块；47、滑座；48、导向杆；49、连接弹簧；5、轴向调整组件；51、转盘；52、导向轮；53、凸杆；54、从动轮；55、插槽；56、传动轴；6、置放盘。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1-3所示，本实施例提供一种饮用水水源地突发性水污染快速溯源装置，包括水质监测中心、装置外壳1以及对称设于装置外壳1两侧的驱动浮筒2，还包括，设于装置外壳1内的取样执行组件4，所述取样执行组件4下端连接有轴向调整组件5；以及设于装置外壳1下端的与水质监测中心无线通讯连接的多个取样监测筒3；
所述取样执行组件4驱动轴向调整组件5使多个取样监测筒3产生轴向转动并依次对准取样执行组件4执行端的正下方后，由取样执行组件4驱动其正下方对应的取样监测筒3对水体进行取样及监测。
进一步的，所述取样执行组件4包括中空筒41，所述中空筒41上设有电机44且电机44的驱动端连接有驱动块42，所述驱动块42呈筒状且其外侧壁设有限位滑槽43，所述限位滑槽43由环形段和V型段相连接而成，所述环形段的开度与相邻两个所述取样监测筒3水平中轴线相交处的夹角相一致；还包括与限位滑槽43滑动配合的联动轴45且联动轴45上设有推块46。
所述联动轴45远离限位滑槽43的一端活动配合有滑座47，所述联动轴45中空筒41朝向联动轴45的一侧壁上设有通槽并且通槽内垂直设有导向杆48，所述导向杆48与联动轴45呈活动插接配合，且导向杆48上套设有连接弹簧49。
所述装置外壳1内转动配合有放置取样监测筒3的置放盘6，所述轴向调整组件5包括与取样执行组件4驱动端同轴连接的转盘51和导向轮52，所述转盘51上设有凸杆53，所述置放盘6通过传动轴56连接有从动轮54，所述从动轮54上开设有与取样监测筒3数量对应的插槽55，所述从动轮54外侧介于两个插槽55之间呈曲型设置。
具体应用时，电机44驱动转盘51转动，转盘51外侧的凸杆53及与转盘51同轴设置的导向轮52也随之产生圆周运动，凸杆53转动至从动轮54外侧的插槽55内随之拨动从动轮54转动一定角度，此时，从动轮54通过传动轴56连接的置放盘6也随之转动一定角度，使得置放盘6上的取样监测筒3转动至取样执行组件4的执行端的正下端，随后凸杆53脱离插槽55，从动轮54此时保持不动直至凸杆53再次转动至从动轮54外侧的插槽55内；
取样执行组件4驱动取样监测筒3取样的过程为，电机44控制驱动块42匀速转动，联动轴45一端则沿着限位滑槽43滑动，当联动轴45沿限位滑槽43的V型段滑动时，联动轴45完成一次上下的摆动，在该次上次摆动动作中，联动轴45上的推块46压动取样监测筒3使其完成取样，随后联动轴45沿限位滑槽43的环形段滑动，在此过程中，如上述所示，取样执行组件4驱动轴向调整组件5使得置放盘6转动后，将下一个取样监测筒3调整至取样执行组件4执行端的正下方即可。
实施例2
在实施例1的基础上，如图4所示，所述取样监测筒3包括真空筒31，所述真空筒31上端活动配合有插杆32且插杆32伸入真空筒31内的一端设有活塞件34，所述插杆32外侧套设有复位弹簧33，所述真空筒31的下端连接有取液管36且取液管36外侧开设有取液孔38，所述真空筒31内靠近取液管36处设有传感器模组35，所述传感器模组35的输出端连接主控盒37，所述主控盒37的输入端连接有供电模组，且主控盒37的输出端连接无线收发器并通过无线收发器与水质监测中心无线通讯连接，在取样执行组件4执行端的作用下，插杆32下压其一端的活塞件34相较于真空筒31产生滑动，复位弹簧33产生压缩，真空筒31内部产生气压，气流从取液管36上的取液孔38排出，在气流的作用下，取液孔38处若堵塞有异物会被提前疏通，随后，取样执行组件4执行端复位的同时，在复位弹簧33的作用下，插杆32拉动活塞件34复位，真空筒31内部产生吸力使水从取液孔38处吸入，经取液管36注入真空筒31中，由传感器模组35进行监测，具体的，传感器模组35包括但不限于能够监测PH、COD、余氯、浊度、氟离子、电导率、ORP等其他能够反映流域水体污染程度的传感器类型。
如图2所示，所述驱动浮筒2包括设于装置外壳1两侧的收容腔21，所述收容腔21内设有支架22，所述支架22上设有液压缸23，所述液压缸23的伸缩端连接有电动螺旋桨24，具体应用时，在所述电动螺旋桨24的作用下，驱动浮筒2带动整个装置在水体中行使，另外，通过液压缸23的设置使得电动螺旋桨24可相对收容腔21产生上下位移，以适应流域水体相较于水底的水位，若待监测的水体为低水位水体时，预先通过液压缸23调整电动螺旋桨24相较于装置外壳1的距离以适应水体水位。
实施例3
本实施例还提供了一种如上述任一所述的装置进行进行饮用水水源地突发性水污染快速溯源的方法，包括以下步骤：步骤一：将装置漂浮于饮用水水源地的水体环境中，通过驱动浮筒2驱动装置在流域水体的多个监测点位之间行使；
步骤二：由取样执行组件4驱动轴向调整组件5使多个取样监测筒3产生轴向转动并依次对准取样执行组件4执行端的正下方后，由取样执行组件4驱动其正下方对应的取样监测筒3对水体进行取样及监测，获取当前监测点位对应的水质信息信号并无线传输至水质监测中心，分析得出当前监测点位对应的水质在线监测数据，基于水质在线监测数据，获取发生水污染的当前监测点位信息，以及获取当前监测点位对应的第一污染物浓度；
步骤三：根据当前监测点位信息，获取当前监测点位对应的至少一个上游监测点位信息，基于水质在线监测数据，获取上游监测点位所对应的第二污染物浓度；
步骤四：将第一污染物浓度和所述第二污染物浓度进行对比；当第二污染物浓度大于第一污染物浓度时，将第二污染物浓度对应的上游监测点位确定为水污染源头点位。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种饮用水水源地突发性水污染快速溯源装置，包括水质监测中心、装置外壳(1)以及对称设于装置外壳(1)两侧的驱动浮筒(2)，其特征在于：还包括设于装置外壳(1)内的取样执行组件(4)，所述取样执行组件(4)下端连接有轴向调整组件(5)；以及
设于装置外壳(1)下端的与水质监测中心无线通讯连接的多个取样监测筒(3)；
所述取样执行组件(4)驱动轴向调整组件(5)使多个取样监测筒(3)产生轴向转动并依次对准取样执行组件(4)执行端的正下方后，由取样执行组件(4)驱动其正下方对应的取样监测筒(3)对水体进行取样及监测。
2.根据权利要求1所述的一种饮用水水源地突发性水污染快速溯源装置，其特征在于：所述取样执行组件(4)包括中空筒(41)，所述中空筒(41)上设有电机(44)且电机(44)的驱动端连接有驱动块(42)，所述驱动块(42)呈筒状且其外侧壁设有限位滑槽(43)，所述限位滑槽(43)由环形段和V型段相连接而成，所述环形段的开度与相邻两个所述取样监测筒(3)水平中轴线相交处的夹角相一致；所述取样执行组件(4)还包括与限位滑槽(43)滑动配合的联动轴(45)且联动轴(45)上设有推块(46)。
3.根据权利要求2所述的一种饮用水水源地突发性水污染快速溯源装置，其特征在于：所述联动轴(45)远离限位滑槽(43)的一端活动配合有滑座(47)，所述联动轴(45)中空筒(41)朝向联动轴(45)的一侧壁上设有通槽并且通槽内垂直设有导向杆(48)，所述导向杆(48)与联动轴(45)呈活动插接配合，且导向杆(48)上套设有连接弹簧(49)。
4.根据权利要求1所述的一种饮用水水源地突发性水污染快速溯源装置，其特征在于：所述装置外壳(1)内转动配合有用于放置取样监测筒(3)的置放盘(6)，所述轴向调整组件(5)包括与取样执行组件(4)驱动端同轴连接的转盘(51)和导向轮(52)，所述转盘(51)上设有凸杆(53)，所述置放盘(6)通过传动轴(56)连接有从动轮(54)，所述从动轮(54)上开设有与取样监测筒(3)数量对应的插槽(55)，所述从动轮(54)外侧介于两个插槽(55)之间呈曲型设置。
5.根据权利要求1所述的一种饮用水水源地突发性水污染快速溯源装置，其特征在于：所述取样监测筒(3)包括真空筒(31)，所述真空筒(31)上端活动配合有插杆(32)且插杆(32)伸入真空筒(31)内的一端设有活塞件(34)，所述插杆(32)外侧套设有复位弹簧(33)，所述真空筒(31)的下端连接有取液管(36)且取液管(36)外侧开设有取液孔(38)，所述真空筒(31)内靠近取液管(36)处设有传感器模组(35)，所述传感器模组(35)的输出端连接主控盒(37)，所述主控盒(37)的输入端连接有供电模组，且主控盒(37)的输出端连接无线收发器并通过无线收发器与水质监测中心无线通讯连接。
6.根据权利要求1所述的一种饮用水水源地突发性水污染快速溯源装置，其特征在于：所述驱动浮筒(2)包括设于装置外壳(1)两侧的收容腔(21)，所述收容腔(21)内设有支架(22)，所述支架(22)上设有液压缸(23)，所述液压缸(23)的伸缩端连接有电动螺旋桨(24)。
7.一种如权利要求1-6任一所述的装置进行饮用水水源地突发性水污染快速溯源的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将装置漂浮于饮用水水源地的水体环境中，通过驱动浮筒(2)驱动装置在流域水体的多个监测点位之间行驶；
步骤二：由取样执行组件(4)驱动轴向调整组件(5)使多个取样监测筒(3)产生轴向转动并依次对准取样执行组件(4)执行端的正下方后，由取样执行组件(4)驱动其正下方对应的取样监测筒(3)对水体进行取样及监测，获取当前监测点位对应的水质信息信号并无线传输至水质监测中心，分析得出当前监测点位对应的水质在线监测数据，基于水质在线监测数据，获取发生水污染的当前监测点位信息，以及获取当前监测点位对应的第一污染物浓度；
步骤三：根据当前监测点位信息，获取当前监测点位对应的至少一个上游监测点位信息，基于水质在线监测数据，获取上游监测点位所对应的第二污染物浓度；
步骤四：将第一污染物浓度和所述第二污染物浓度进行对比；当第二污染物浓度大于第一污染物浓度时，将第二污染物浓度对应的上游监测点位确定为水污染源头点位。
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