一种双通道全自动水中氡浓度在线测量系统及方法

技术领域

本发明涉及地震预测技术领域，尤其涉及一种双通道全自动水中氡浓度在线测量系统及方法。

背景技术

氡是地壳中放射性铀、镭的蜕变产物，是一种惰性气体。地壳中含有放射性元素的岩石总是不断地向四周扩散氡气，使得空气和地下水介质中含有不同浓度的氡气。强烈地震前，地应力增强，氡气不仅运移速度增强，浓度也会发生异常变化。如果地下含水层在地应力作用下发生形变，就会加速地下水的运动，增强氡气的运移和扩散作用，引起氡气浓度的增加，所以测定地下水中氡气的浓度异常变化可作为一种地震前兆的观测方法，这是采用地下流体方法预报地震的重要方法之一。

氡从水体、土壤、岩石等析出到空气中。氡在地下水中以自由氡、溶解氡、逸出氡的形式存在，溶解于地下水中的氡称溶解氡，自地下水面分离出来的氡称逸出氡，因此依据流体测项观测技术规范要求，人工取样并人工操作仪器观测地下水的氡浓度称其为“水氡”，观测的主要成分是地下水中的溶解氡;数字化自动观测地下水氡浓度称为“气氡”,观测的主要成分是地下水中的逸出氡。

目前地震前兆信息观测中，井（泉）水中氡的观测是主要的地震前兆信息之一。根据中国地球物理站网（地下流体）规划显示，在地震预警能效方面，水氡异常率约占33.2%，在众多地震前兆流体观测参数中，水氡异常率排名第一。而气氡异常率仅约为1.2%。

气氡自动化观测资料的数据质量、长期运行稳定性及预报效能明显低于水氡观测数据，这是由于按照目前的观测频次要求水氡的观测频次为1天一次，而气氡的频次是1小时一次，而在气氡的观测中测量装置在参与一次水样脱气测试中，由需4小时才能完全恢复至本底，因此1小时一次观测会造成测量装置尚未完全恢复本底，从而导致下一次的测量会重叠上一次的未恢复的数据，影响数据的真实性；并且为单通道工作模式，仪器没有自对比，难以及时发现仪器测量数据的不稳定而错误上报；另一方面各个观测站点氡浓度背景值各异，通常比较高，有些甚至非常高，远远超出观测仪器的有效观测范围，并不是观测仪器的理想的工作状态，测量数据严重失真，导致观测数据质量相对较差；有些观测站点气氡浓度背景值达百万甚至上千万Bq/m

但是水氡也存在一定的问题，目前水氡的测量频次低，一天一次水样信息，不能及时的捕捉到地震氡异常信息，并且取样时都是通过人工取样，并拿回实验室测量，在这个过程中存在信息流失的风险，取样一致性也受人工取样因素影响。另一方面取样人员会长期接触高背景值溢出气氡，存在氡辐射风险。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双通道全自动水中氡浓度在线测量系统，包括控制管理模块、两个氡测量模块、两个取水洗气模块和两个水浴制冷模块；每个氡测量模块、取水洗气模块和水浴制冷模块相互连接为一组，两组氡测量模块、取水洗气模块和水浴制冷模块与控制管理模块并联，其中所述取水洗气模块的进气口接恒流泵并经气管与氡测量模块连接，取水洗气模块的出气口通过水浴制冷模块和气管与氡测量模块连接，取水洗气模块通过通信接口与控制管理模块电连接，氡测量模块与控制管理模块电连接。

进一步的，所述取水洗气模块，包括取水装置和洗气瓶，所述洗气瓶包括两对从下到上交错设置的相对较粗的储水部和相对较细的水位感知部，其中位于下部的储水部的底面为圆弧漏斗状，并设有排水口经过电磁阀门连接排水点，且该储水部的下部还设有进水口并通过第一水泵和取水装置连接；位于上部的水位感知部设有出气口、进气口以及气压平衡口，气压平衡口通过电磁阀门连接环境大气，出气口通过水浴制冷模块、气管以及电磁阀门与氡测量模块连接，进气口与氡测量模块连接且进气口上设有管路，管路深入到下部的储水部的靠近底面处，所述水位感知部安装有液位传感器，所述洗气瓶与取水装置上均包裹有保温材料。

进一步的，所述氡测量模块包括与控制管理模块电连接的氡探测腔和防冷凝模块，所述氡探测腔的外表面和内部均设有温度传感器，所述氡探测腔的信号输出端通过前端电子学连接有数据采集单元，所述防冷凝模块包括加热片，所述加热片套设在氡探测腔的外表面，且加热片上包裹有保温材料,所述氡探测腔设有进气口和出气口，所述进气口并联有两个气管以及电磁阀门，进气口通过其中一个气管和电磁阀门与水浴制冷模块相连接，通过另一个气管和电磁阀门与环境大气连通，并通过控制管理模块控制相应的电磁阀门切换进气口的连通，氡探测腔的出气口通过气管和电磁阀门与洗气瓶的进气口的管路连接。

进一步的，所述水浴制冷模块，包括半导体制冷机、第二水泵、储水腔和蛇形冷凝管道，所述蛇形冷凝管道设置在储水腔的内部，蛇形冷凝管道的出气口与氡探测腔的进气口连接，蛇形冷凝管道的进气口与洗气瓶的出气口连接，所述储水腔的进水口与出水口通过半导体制冷机和第二水泵相互连通构成水回路，所述储水腔上设有温度传感器，且所述储水腔上包裹有保温材料，所述半导体制冷机、第二水泵和温度传感器均与控制管理模块电连接。

进一步的，所述取水装置包括取水杂物过滤器和水质前置过滤器，所述取水杂物过滤器和第一水泵的抽水口均位于常温自流井井口水位以下，所述取水杂物过滤器的出水口与所述第一水泵的抽水口通过水质前置过滤器相连接，第一水泵的出水口与洗气瓶下部的储水部的进水口连接，且洗气瓶的进水口处设有电磁阀门。

进一步的，所述取水装置包括前置过滤器、第三水泵和第一蓄水腔，所述第三水泵位于常温非自流井的深处，且第三水泵的出水口通过前置过滤器与所述第一蓄水腔相连接，所述第一蓄水腔为漏斗状腔体，底部设有排水口，下部设有进水口和取水口，顶部设有气压平衡排水口，其中下部的取水口与所述第一水泵的抽水口通过水管和电磁阀门相连接，第一水泵的出水口与洗气瓶下部的储水部的进水口通过水管和电磁阀门相连接；下部的进水口与第三水泵的出水口通过水管和电磁阀门相连接。

进一步的，所述取水装置包括水质前置过滤器、半导体制冷机、第五水泵、第四水泵和第二蓄水腔，所述第五水泵的抽水口连接有位于高温自流井井口水位以下的水管，第五水泵的出水口通过水质前置过滤器连接至第一蓄水腔，所述第一蓄水腔为漏斗状腔体，底部设有排水口，下部设有取水口和两个进水口，上部设有出水口，顶部设有气压平衡排水口，其中上部的出水口与半导体制冷机的进水口连接，取水口与所述第一水泵的抽水口连接，第一水泵的出水口与洗气瓶下部的储水部的进水口连接，下部的其中一个进水口与第五水泵的出水口连接，另一个进水口通过所述第四水泵与半导体制冷机的出水口连接。

一种双通道全自动水中氡浓度在线测量方法，包括以下步骤：

S1、关闭洗气瓶的进气口和出气口的电磁阀门，打开洗气瓶的气压平衡口和排水口的电磁阀门，并启动第一水泵将洗气瓶中残留的废水清洗干净；

S2、关闭洗气瓶排水口和气压平衡口的电磁阀门，启动取水装置将水样取至洗气瓶中；

S3、关闭洗气瓶的进水口的电磁阀门，并打开洗气瓶的进气口和出气口的电磁阀门，启动恒流泵对洗气瓶中的水样进行洗气；

S4、水样洗气一段时间后，关闭洗气瓶的进气口和出气口的电磁阀门，启动氡测量模块进行测量，并同时打开洗气瓶排水口的电磁阀门自动排空洗气瓶中的废水；

S5、氡测量模块完成测量后，将氡测量模块的连接环境大气的进气口的电磁阀门打卡，并打开其出气口的电磁阀和洗气瓶的气压平衡口的电磁阀门，启动恒流泵对氡测量模块进行间歇性冲洗，同时，测量装置进行本底恢复跟踪测量。

进一步的，当取水井为常温自流井时，所述步骤S1中第一水泵直接从常温自流井抽取水样到洗气瓶中用于清洗废水，且在步骤S2中直接从常温自流井抽取水样到洗气瓶中；

当取水井为常温非自流井时，所述步骤S1中第一水泵从第一蓄水腔中抽取水样到洗气瓶中用于清洗废水，且通过第三水泵从常温非自流井中抽取水样到第一蓄水腔中，此时第一蓄水腔的气压平衡口的电磁阀门打开，抽取的多余水样从气压平衡口流出，使第一蓄水腔中的水样处于活水流动状态，步骤S2中通过第一水泵将第一蓄水腔中处于活水流动状态的水样抽取到洗气瓶中；

当取水井为高温自流井时，所述步骤S1中第一水泵从第二蓄水腔中抽取水样到洗气瓶中用于清洗废水，且通过第五水泵从高温非自流井中抽取水样到第二蓄水腔中，同时启动第四水泵和半导体制冷机，降低第二蓄水腔中水样的温度；步骤S2中通过第一水泵将第二蓄水腔中降温后的水样抽取到洗气瓶中。

进一步的，当取水井为常温非自流井或者为高温自流井时，在步骤S1之前还需要提前打开第一蓄水腔的排水口或者第二蓄水腔的排水口排出其中的废水。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、自动定时取水样，取到水样后，能在隔温环境下第一时间完成脱气工作，基本保证是原位水样特点，保证水温的稳定性和一致性，从而保证测量数据的及时性而提高测量数据的质量。

2、取水管的取水点深入井中，水样所携带的信息是第一时间能获取到，降低水样在向地表迁移过程中信息可能存在部分流失的影响，取得水样更稳定。

3、通过洗气瓶，根据测量点氡浓度背景值选择合适容积取水量，使仪器工作在最佳氡浓度范围内，避免在高浓度点或者低浓度点仪器测量数据质量低的问题。

4、每次水样取样自动完成，由液位传感器感应自动完成，水样容积一致性高于人工取水样。

5、相对目前人工水氡观测，设计频次更高，观测数据量更多，每天可以自动完成4组完全独立的双水样测量值，时间尺度更短。

6、在辐射防护方面，工作人员不必每天接触氡辐射危险。尤其在高氡浓度井中取水样时，井边有大量的氡气逸出。降低工作人员安外出的全事故率，尤其一些偏远地区小站点，工况环境差，每天人工取样会增加人员事故风险，降低安全事故风险。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明取水洗气模块的示意图一；

图3为本发明取水洗气模块的示意图二；

图4为本发明取水洗气模块的示意图三；

图5为本发明的洗气瓶的结构示意图；

图6为本发明的水浴制冷模块的结构图；

图7为本发明第一蓄水腔的结构示意图；

图8为本发明第二蓄水腔的结构示意图。

图中：1、洗气瓶；2、储水部；3、水位感知部；4、管路；5、储水腔；6、蛇形冷凝管道；7、半导体制冷机；8、第二水泵；9、第一蓄水腔；10、第二蓄水腔；11、第四水泵；12、液位传感器。

具体实施方式

下面将对本发明作进一步说明。

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1-8

一种双通道全自动水中氡浓度在线测量系统，包括控制管理模块、两个氡测量模块、两个取水洗气模块和两个水浴制冷模块；每个氡测量模块、取水洗气模块和水浴制冷模块相互连接为一组，两组氡测量模块、取水洗气模块和水浴制冷模块与控制管理模块并联，通过并联在控制管理模块的两组氡测量模块、取水洗气模块和水浴制冷模块能够实现两组之间的自对比，当其中一组发生故障时，能够及时发现错误数据并及时上报，保证数据的真实性、准确性；所述取水洗气模块的进气口接恒流泵并经气管与氡测量模块连接，取水洗气模块的出气口通过水浴制冷模块和气管与氡测量模块连接，取水洗气模块通过通信接口与控制管理模块电连接，氡测量模块与控制管理模块电连接。

具体的，在本实施例中，所述控制管理模块经网络接口连接有远程数据管理平台，通过远程数据管理平台能够远程实时的监控到整个测量系统的工作状态、测量数据等工作信息，通过实现远程控制，并且控制管理模块还经过通信接口连接有卫星授时模块，根据卫星授时时间，控制对应的氡测量模块、取水洗气模块和水浴制冷模块按设定的时间工作流程启停。

具体的，在本实施例中，所述取水洗气模块，包括取水装置和洗气瓶1，所述洗气瓶1包括两对从下到上交错设置的相对较粗的储水部2和相对较细的水位感知部3，其中位于下部的储水部2的底面为圆弧漏斗状，并设有排水口经过电磁阀门连接排水点能够保证将废水完全排空，且该储水部2的下部还设有进水口并通过第一水泵和取水装置连接；位于上部的水位感知部3处开设有出气口、进气口以及气压平衡口，气压平衡口通过电磁阀门连接环境大气，出气口通过水浴制冷模块、气管以及电磁阀门与氡测量模块连接，进气口与氡测量模块连接且进气口上设有管路4，管路4深入到下部的储水部2的靠近底面处，所述水位感知部3安装有液位传感器12。

进一步的，所述储水部2直径为60mm，水位感知部3的直径为25mm，且每个水位感知部3均设有刻度；优选的，下部的水位感知部3设有100ml刻度线，上部的水位感知部3设有200ml刻度线，当水样装至刻度线时，对应的液位传感器12感应到水位后停止注入水样，实现水样的自动注入以及保证水样容量的准确性，并且根据气氡浓度=水氡浓度*水样体积/整个腔体容积还能够通过同一个洗气瓶1同时满足不同氡背景值的要求，当观测点氡背景值较小时可以将水样注入至200ml，当观测点氡背景值较小时可以将水样注入至100ml，以此来保证氡浓度在测量装置的工作范围内。

进一步的，所述液位传感器12与控制管理模块电连接，每次水样流入洗气瓶1时，由液位传感器12感应洗气瓶1中水样的容量，使得每次的水样容积一致性高，相较于人工取水样能够减少其容积误差，同时取水模块将水样从洗气瓶1下部的进水口输送到洗气瓶1中，能够有效的防止液体飞溅，从而有效的避免液位检测不稳定，提高液位检测的精准度，并且还能有效的避免液体飞溅而产生的氡信息流失问题。

具体的，在本实施例中，所述氡测量模块包括与控制管理模块电连接的氡探测腔和防冷凝模块，所述氡探测腔的外表面和内部均设有温度传感器，所述氡探测腔的信号输出端通过前端电子学连接有数据采集单元，所述防冷凝模块包括加热片，所述加热片套设在氡探测腔的外表面，且加热片上包裹有保温材料,所述保温材料优选为铝锡隔热棉、陶瓷纤维纸等材料，由管理控制模块根据氡探测腔内部的温度传感器的反馈温度信息控制加热片的工作状态，使氡探测腔恒定在设定的温度点；所述氡探测腔设有进气口和出气口，其中进气口并联有两个气管和电磁阀门，进气口通过其中一个气管和电磁阀门与水浴制冷模块相连接，进气口通过另一个气管和电磁阀门与环境大气相连通，氡探测腔的出气口通过气管和电磁阀门与洗气瓶1的进气口的管路4连接。

进一步的，所述测量模块为ZnS(Ag)闪烁室、空气脉冲电离室或静电收集半导体探测器的一种；优选的，从结构硬件性能方面考虑，ZnS(Ag)闪烁室由于受PMT的稳定性影响，需要较长的预热时间才能达到稳定的工作状态，但是空气脉冲电离室不需要预热。氡浓度响应方面，空气脉冲电离室响应时间也优于ZnS(Ag)闪烁室测氡仪。所以在具体实施过程中，使用ZnS(Ag)闪烁室，需在取样后静置一段时间，空气脉冲电离室通常不需要静置。

具体的，在本实施例中，所述水浴制冷模块，包括半导体制冷机7、第二水泵8、储水腔5和蛇形冷凝管道6，所述蛇形冷凝管道6设置在储水腔5的内部，蛇形冷凝管道6的出气口与氡探测腔的进气口连接，蛇形冷凝管道6的进气口与洗气瓶1的出气口连接，所述储水腔5的进水口与出水口通过半导体制冷机7和第二水泵8相互连通构成水回路，所述储水腔5上设有温度传感器，且所述储水腔5上包裹有保温材料，所述半导体制冷机7、第二水泵8和温度传感器均与控制管理模块电连接。

进一步的，由于可能会出现从洗气瓶1出气口流出的带有氡子体的气流温度大于氡探测腔温度的情况，例如冬天时，地下环境温度会高于地上环境温度，使得位于地上的氡探测腔的温度会低于从地下抽取的水样温度，因此通过恒流泵洗出的气体温度也会高于氡探测腔的温度，进而产生氡探测腔的内壁产生冷凝水的问题，冷凝水会对测量装置的正常测量产生影响，影响测量数据的质量；例如，对于ZnS(Ag)闪烁室会引起ZnS闪烁体发光效率发生变化、影响PMT漂移、湿度影响空气密度，使得α射线还需要克服水气的结合力，从而影响α射线的射程，导致打到闪烁体上的α能量不一致，使得发光量不一致影响测量数据；对于空气脉冲电离室，湿度影响空气密度，使得α射线还需要克服水气的结合力，影响α射线射程，并且还由于电离室室壁效应的存在，也会进一步的影响电离效果，从而影响探测效率以及测量结果；对于静电收集半导体探测器，静电收集法对氡的探测效率严重依赖静电对氡子体的吸附效率，因此湿度过大会导致氡子体失去带电性，也会增加氡子体重量，使静电吸附对这部分氡子体的吸附失效，进而对这部分氡子体失去探测能力；同时温度会影响氡子体的热运动，增加氡子体与水分子的结合率，因此温湿度对静电收集法影响非常严重。

因此通过水浴制冷模块能够降低从洗气瓶1的出气口流出的气体温度，通过蛇形冷凝管道6，可以扩大气体与介质之间的接触面积，从而加快热量传递，提高冷凝效率，使得蛇形冷凝管道6中的气体充分降温，避免氡探测腔中产生冷凝水，在本实施例中所述储水腔5中的冷却液通过半导体制冷机7始终保持在5℃；另一方面通过蛇形冷凝管道6对气体降温还能使得气体中的部分水蒸气冷凝在蛇形冷凝管道6的内壁上，从而实现气体的干燥除湿，降低气体的湿度，通过储水腔5上包裹的保温材料，能够降低储水腔5与外界的热交换效率，从而提高气体的降温除湿效果；并且通过防冷凝模块中的加热片还能使得氡探测腔始终保持在30℃。相较于现有技术中通过干燥剂对洗气瓶1出气口气体的除湿，由于干燥剂也对氡水样中的氡及其子体具有一定吸附力，从而导致取样氡信息的损失，影响测量数据的质量，因此本实施例中使用防冷凝除湿装置物理除湿降温，能够更好的保证测量数据的真实性。

具体的，在本实施例中，水氡观测水样大多取自深井；大部分为常温井（即水样温度低于或等于地下环境温度），少部分为高温井（即水样温度高于地下环境温度），针对常温井和高温井水样的获取是有差异性的，由于温度升高会增加热运动，增加氡子体与水分子的结合率（即氡子体的溶解度），会影响洗气效果进而影响氡的测量值；另一常温井又分常温自流井常温非自流井，由于常温自流井的井水流动性强，因此深层的井水会自然的流动到地表的井口处；非自流井的井水流动性差，深层的井水不会自然流动到地表的井口处，甚至井口还会位于地表以下几十、甚至上百米处；当然由于温泉井的水温高并且会热水也会产生蒸汽，使得处于高压状态，会从井口处不断流出，因此温泉井一般都是高温自流井。

由于深层的水样能够更加准确的测量出井水中氡原子的准确含量，因此当观测水样取自常温自流井时，所述取水装置包括取水杂物过滤器和水质前置过滤器，所述取水杂物过滤器和第一水泵的抽水口均位于常温自流井井口水位以下（即至少在井水口以下3米处），所述取水杂物过滤器的出水口与所述第一水泵的抽水口通过水质前置过滤器相连接，第一水泵的出水口与洗气瓶1下部的储水部2的进水口连接，且洗气瓶1的进水口处设有电磁阀门，通过第一水泵直接从常温自流井抽取水样到洗气瓶1中。

当观测水样取自常温非自流井时，取水装置包括前置过滤器、第三水泵和第一蓄水腔9，所述第三水泵位于常温非自流井的深处（即地表以下几十米甚至上百米处），且第三水泵的出水口通过前置过滤器与所述第一蓄水腔9相连接，所述第一蓄水腔9为漏斗状腔体，底部设有排水口，下部设有进水口和取水口，顶部设有气压平衡排水口，排水口、进水口、取水口、气压平衡排水口均设有电磁阀门，其中取水口与所述第一水泵的抽水口连接，第一水泵的出水口与洗气瓶1下部的储水部2的进水口连接；下部的进水口与第三水泵的出水口连接。通过第三水泵将位于地表深处的常温非自流井中的水样抽取到第一蓄水腔9中，此时第一蓄水腔9的气压平衡口的电磁阀门打开，抽取的多余水样从气压平衡口流出，使第一蓄水腔9中的水样处于活水流动状态，通过第一蓄水腔9实现水样的存储，当需要使用水样时，保证能够第一时间抽取水样，避免临时从地表深层的非自流井中抽取水样进而造成水样信息滞后的问题；同时，通过活水流动状态能够保证水样的新鲜度，提高测量的准确性；然后再将第一蓄水腔9中处于活水流动状态的水样抽取到洗气瓶1中。

当观测水样取自高温自流井时，所述取水装置包括水质前置过滤器、半导体制冷机7、第五水泵、第四水泵11和第二蓄水腔10，所述第五水泵的抽水口连接有位于高温自流井井口水位以下的水管，第五水泵的出水口通过水质前置过滤器连接至第二蓄水腔10，所述第二蓄水腔10为漏斗状腔体，底部设有排水口，下部设有取水口和两个进水口，上部设有出水口，顶部设有气压平衡排水口，其中上部的出水口与半导体制冷机7的进水口连接，取水口与所述第一水泵的抽水口连接，第一水泵的出水口与洗气瓶1下部的储水部2的进水口连接，下部的其中一个进水口与第五水泵的出水口连接，另一个进水口通过所述第四水泵11与半导体制冷机7的出水口连接。通过第五水泵从高温非自流井中抽取水样到第二蓄水腔10中，同时启动第四水泵11和半导体制冷机7，降低第二蓄水腔10中水样的温度，降低氡子体与水分子的结合率（即氡子体的溶解度），提高洗气效果，然后再通过第一水泵将第二蓄水腔10中降温后的水样抽取到洗气瓶1中。

进一步的，各个井中的矿物成分不一，大多还含有泥沙，容易被氧化并形成各种氧化后的矿物质，如碳酸钙、硫化物等，水中和水面还可能存在藻类植物等漂浮物，特别是非自流井，在水面漂浮物堆积处容易形成过度氧化水，会影响水质的更新，同时各个水层含氡原子的浓度也不均匀，因此将水泵的抽书口插入到井深部（即井水面以下至少3米），能更大程度保证受地表环境因素影响小的新鲜水样。通过水质过滤器，能够有效的避免水中藻类植物等进入水泵并损坏水泵或者堵塞水管，保证参与洗气工作的水样水质清澈，不容易形成钙化沉积。

需要注意的是，由于第三水泵需要深入到常温非自流井的深部进行水样抽取，因此所述第三水泵采用的是高压潜水泵，第三水泵直接位于常温非自流井中；对于高温自流井，由于水样的温度过高（即40℃-100℃），若将第五水泵泵体直接浸入到高温自流井中容易损坏第五水泵，因此所述第五水泵采用微型泵，并在抽水口处连接水管，通过水管来抽取高温自流井中的水样。

具体的，在本实施例中，取水洗气模块中各个部件上的电磁阀门均设有两个，两个电磁阀门并联在所述气管或者水管上，正常使用时，只使用其中一个电磁阀门便可，另一个一直处于关闭状态起备用冗余的作用；在使用过程中，当电磁阀门出现故障时，便能够使用另一个备用的电磁阀门。且用于抽取水样的各种水泵也并联有两个起备用冗余的作用。

一种双通道全自动水中氡浓度在线测量方法，包括以下步骤：

S1、关闭洗气瓶1的进气口和出气口的电磁阀门，打开洗气瓶1的气压平衡口和排水口的电磁阀门，并启动第一水泵将洗气瓶1中残留的废水清洗干净，清洗时间为3分钟；

S2、关闭洗气瓶1排水口和气压平衡口的电磁阀门，启动取水装置将水样取至洗气瓶1中，抽取时间为3分钟；

S3、关闭洗气瓶1的进水口的电磁阀门，并打开洗气瓶1的进气口和出气口的电磁阀门，启动恒流泵对洗气瓶1中的水样进行洗气，洗气时间为14分钟并且能够充分的洗出水样中的氡原子；

S4、水样洗气一段时间后，关闭洗气瓶1的进气口和出气口的电磁阀门，启动氡测量模块进行测量，并同时打开洗气瓶1排水口的电磁阀门自动排空洗气瓶1中的废水，以便为下一阶段的洗气测量做准备；

S5、氡测量模块完成测量后，将氡测量模块的连接环境大气的进气口的电磁阀门打卡，并打开其出气口的电磁阀和洗气瓶1的气压平衡口的电磁阀门，启动恒流泵对氡测量模块进行间歇性冲洗，同时，氡测量模块进行本底恢复跟踪测量。

进一步的，在步骤S4和步骤S5中，氡测量模块测量包括三个阶段测量，初步测量、正式测量以及若干次的本底恢复跟踪测量，其中初步测量与正式测量在步骤S4中完成，若干次的本底恢复跟踪测量在步骤S5中完成；初步测量的时间为40分钟，通过40分钟的初步测量以及静置稳定后，氡测量腔中的氡原子处于稳定状态，能够更加准确的测量出氡原子的值，然后启动正式测量，正式测量60分钟后，打开洗气瓶1的气压平衡口、进气口、出气口的电磁阀门，并关闭排水口的电磁阀门，并打开氡探测腔与环境大气连接的出气口的电磁阀门，通过恒流泵用大气中的新鲜空气清洗洗气瓶1以及氡探测腔32分钟，然后关闭洗气瓶1的气压平衡口、进气口、出气口以及氡探测腔与环境大气连接的出气口的电磁阀门并静置28分钟后进行第一次本底恢复测量，第一次本底恢复测量完成后，打开洗气瓶1的气压平衡口、进气口、出气口以及氡探测腔与环境大气连接的出气口的电磁阀门，用大气中的新鲜空气清洗洗气瓶1以及测量装置2分钟，然后关闭洗气瓶1的气压平衡口、进气口、出气口以及氡探测腔与环境大气连接的出气口的电磁阀门并静置28分钟后进行第二次本底恢复测量；共重复完成七次本底恢复测量，也就是说从第一次本底恢复测量开始，到第七次本底恢复测量结束总共用时4小时，共可自动记录得到7个本底恢复过程的数据，将第7个数据作为本底数据予以记录。而在测量装置在每次正式测量后需要4小时后才能恢复到本底，即测量装置的响应恢复时间为4小时，第七次本底恢复测量结束便重新开始步骤S1，实现全天自动取水测量，并且控制管理模块根据其连接的卫星授时模块在每天0点、6点、12点、18点自动启动，一天可以无缝记录4次水样信息，大大提高了捕捉到地震氡异常信息的能力。

进一步的，当取水井为常温自流井时，所述步骤S1中第一水泵直接从常温自流井抽取水样到洗气瓶1中用于清洗废水，且在步骤S2中直接从常温自流井抽取水样到洗气瓶1中；

当取水井为常温非自流井时，所述步骤S1中第一水泵从第一蓄水腔9中抽取水样到洗气瓶1中用于清洗废水，且通过第三水泵从常温非自流井中抽取水样到第一蓄水腔9中，此时第一蓄水腔9的气压平衡口的电磁阀门打开，抽取的多余水样从气压平衡口流出，使第一蓄水腔9中的水样处于活水流动状态，步骤S2中通过第一水泵将第一蓄水腔9中处于活水流动状态的水样抽取到洗气瓶1中；

当取水井为高温自流井时，所述步骤S1中第一水泵从第二蓄水腔10中抽取水样到洗气瓶1中用于清洗废水，且通过第五水泵从高温非自流井中抽取水样到第二蓄水腔10中，同时启动第四水泵11和半导体制冷机7，降低第二蓄水腔10中水样的温度；步骤S2中通过第一水泵将第二蓄水腔10中降温后的水样抽取到洗气瓶1中。

进一步的，当取水井为常温非自流井或者为高温自流井时，在步骤S1之前还需要提前打开第一蓄水腔9的排水口或者第二蓄水腔10的排水口排出其中的废水，并且当取水井为高温自流井时，在第二次本底恢复测量开始时便可以通过第三水泵将水样抽取到第二蓄水腔10中并通过半导体制冷机7提前3小时降低水样的温度，从第二次本底恢复测量开始，到第七次本底恢复测量结束总共用时3小时，当第七次本底恢复测量结束后便能够继续下一次的测量，实现测量的无缝衔接。

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；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。