一种在线式煤层气井水质检测设备及检测方法
技术领域
本发明涉及一种水质检测设备，尤其是一种在线式煤层气井水质检测设备及检测方法。
背景技术
煤层气俗称瓦斯，主要成分甲烷(CH4)，是煤在形成过程中形成的藏储于煤层或煤系地层的一种非常规天然气，也是煤在生成及变质过程中的一种伴生物。因为煤层气是以吸附和游离状态赋存于煤层中，地质条件复杂，因此有着不同的开采方式，常见开采方式有地面钻井开采、井下钻孔开采和废气矿井开采。其中只有地面钻井开采煤层气的方式不必依托于煤矿，而且甲烷浓度高，对环境破坏最小。
地面钻井开采煤层气是通过对煤层进行压裂、抽排煤层气中的承压水的方式采出煤层气。检测和分析排出水的成分，不仅有助于深入了解煤层气的生成原理，且对优化排采工艺和设备具有极重要的参考意义。而目前对煤层气排水的水质分析都是在井场取样后在实验室进行检验，这种离线的非实时方式不仅数据量小，而且不能反映出煤层气井排水的最新状况，其实际效果大打折扣。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种可实时反映出煤层气井排水的最新状况的一种在线式煤层气井水质检测设备及检测方法。
为实现上述目的，本发明提供一种在线式煤层气井水质检测设备，包括：
用于存放检测用水的储水装置；
用于检测水质中悬浮物浓度和氯离子浓度、并生成悬浮物浓度信号和氯离子浓度信号的检测装置；
用于对悬浮物浓度信号与氯离子浓度信号进行滤波处理的滤波装置；
用于传输悬浮物浓度信号和氯离子浓度信号的数据传输模块；
用于分析与显示悬浮物浓度信号和氯离子浓度信号的处理终端；
用于存储水质检测结果的远程数据中心。
上述的一种在线式煤层气井水质检测设备，其中，所述储水装置包括储水箱、位于所述储水箱一端上部的进水组件、以及位于所述储水箱另一端下部的出水组件。
上述的一种在线式煤层气井水质检测设备，其中，所述储水箱包括箱体、位于其顶端且可分离的上盖体；
所述进水组件包括与所述箱体一端上部相连通的上管体、以及位于所述上管体上的进水阀；
所述出水组件包括与所述箱体另一端下部相连通的下管体、以及位于所述下管体上的出水阀。
上述的一种在线式煤层气井水质检测设备，其中，所述检测装置包括用于检测水质中悬浮物浓度的浊度传感器、与用于检测水质中氯离子浓度的氯离子传感器，所述浊度传感器的末端与所述氯离子传感器的末端均是贯穿所述上盖体的内部置于所述箱体中。
上述的一种在线式煤层气井水质检测设备，其中，所述浊度传感器的末端与所述氯离子传感器的末端均是靠近所述箱体的底部。
上述的一种在线式煤层气井水质检测设备，其中，所述滤波装置可分别集成在所述浊度传感器与所述氯离子传感器的内部。
本发明还提供一种在线式煤层气井水质检测方法，包括以下步骤：
将适量的待检测水质注入储水箱中；
通过浊度传感器与氯离子传感器分别检测水质中的悬浮物浓度与氯离子浓度后，并分别生成悬浮物浓度信号与氯离子浓度信号；
分别对悬浮物浓度信号与氯离子浓度信号进行滤波处理；
将悬浮物浓度信号和氯离子浓度信号传输至处理终端进行分析与显示后，将水质检测结果发送至远程数据中心以进行存储。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明可实时反映出煤层气井排水的最新状况，对在线监测煤层气井下工况有着重大意见。
附图说明
图1为本发明中检测设备的结构框图；
图2为图1中储水装置的结构图；
图3为本发明中检测方法的流程图。
主要附图标记说明如下：
10-储水装置；20-检测装置；30-滤波装置；40-数据传输模块；50-处理终端；6-远程数据中心；
1-箱体；2-上盖体；3-进水阀；4-浊度传感器；5-氯离子传感器；6-出水阀
具体实施方式
如图1与图2所示，本发明提供一种在线式煤层气井水质检测设备，包括储水装置10、检测装置20、滤波装置30、数据传输模块40、处理终端50与远程数据中心60。
其中，储水装置10用于存放检测用水。
检测装置20用于检测水质中悬浮物浓度和氯离子浓度、并生成悬浮物浓度信号和氯离子浓度信号。
滤波装置30用于对悬浮物浓度信号与氯离子浓度信号进行滤波处理。
数据传输模块40用于传输悬浮物浓度信号和氯离子浓度信号。
处理终端50用于分析与显示悬浮物浓度信号和氯离子浓度信号。
远程数据中心60用于存储水质检测结果。
储水装置10包括储水箱、位于储水箱一端上部的进水组件、以及位于储水箱另一端下部的出水组件。其中，储水箱包括箱体1、位于其顶端且可分离的上盖体2。上盖体2可以由箱体1的顶部一侧抽出。
进水组件与出水组件均是位于箱体1的外侧。进水组件包括与箱体1一端上部相连通的上管体、以及位于上管体上的进水阀3。出水组件包括与箱体1另一端下部相连通的下管体、以及位于下管体上的出水阀6。
进水阀3与出水阀6的位置相对应。
检测装置2包括用于检测水质中悬浮物浓度的浊度传感器4、与用于检测水质中氯离子浓度的氯离子传感器5，浊度传感器4的末端与氯离子传感器5的末端均是贯穿上盖体2的内部置于箱体1中。
其中，浊度传感器4的末端与氯离子传感器5的末端均是靠近箱体1的底部。
浊度测量传感器的原理是用一个预先聚焦调节好了的白炽光发生器来在管道中的液体内向前发射一束的光波。在液体中的悬浮物对来光进行散射，而散射程度是和悬浮物浓度成比例的。被散射的光被探测检波器检测，并转化成和悬浮物浓度成比例的电流信号，电流信号再输入至专用的信号采集模块。
滤波装置30可分别集成在浊度传感器4与氯离子传感器5的内部。
数据传输模块40具有丰富的输入输出、RS-485、CAN通讯接口，可以方便的和传感器及各类外设进行数据交互，且计算性能卓越，制作工艺适合野外、移动环境使用。
处理终端50可对采集的悬浮物浓度信号和氯离子浓度信号进行分析和判断，将最终结果在触摸屏进行显示。
本发明的检测设备具有数据集成采集与处理功能，水质参数传感器通过模拟接口或总线形式与数据分析模块连接，所有传感器数据都进入核心分析模块统一处理，然后在本机人机界面显示并远程上传至远程数据中心。
如图3所示，本发明还提供一种在线式煤层气井水质检测方法，包括以下步骤：
将适量的待检测水质注入储水箱中；
通过浊度传感器与氯离子传感器分别检测水质中的悬浮物浓度与氯离子浓度后，并分别生成悬浮物浓度信号与氯离子浓度信号；
分别对悬浮物浓度信号与氯离子浓度信号进行滤波处理；
将悬浮物浓度信号和氯离子浓度信号传输至处理终端进行分析与显示后，将水质检测结果发送至远程数据中心以进行存储。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
