本實(shí)用新型涉及水位測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種地下水位智能測(cè)量?jī)x。

背景技術(shù)：

地下水與人類(lèi)的關(guān)系十分密切，井水和泉水是人類(lèi)日常使用最多的地下水，占據(jù)著不可替代的地位。不過(guò)，地下水也會(huì)造成一些危害，如地下水過(guò)多，會(huì)引起鐵路、公路塌陷，淹沒(méi)礦區(qū)巷道，形成沼澤地等。

伴隨著人類(lèi)在地球上活動(dòng)的廣度和深度逐步擴(kuò)大及加深，淺部和深部地下水資源均受到不同程度上的影響。由中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院水文環(huán)境地質(zhì)研究所實(shí)施的國(guó)土資源大調(diào)查計(jì)劃項(xiàng)目《華北平原地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)》成果顯示：華北平原淺層地下水綜合質(zhì)量整體較差，且污染較為嚴(yán)重，未受污染的地下水僅占采樣點(diǎn)的55.87％。深層地下水綜合質(zhì)量略好于淺層地下水，污染較輕。

與此同時(shí)，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地下水量影響也較為顯著。例如，世界上大多數(shù)石油開(kāi)采都會(huì)利用地下水資源進(jìn)行加壓，以此將同等體積的油體壓至地表以獲利用，煤礦開(kāi)采中遇含水層會(huì)先行抽水泄壓(露天煤礦開(kāi)采時(shí)遇地下水層采用疏干井進(jìn)行疏干)，繼而開(kāi)采煤層。由此可見(jiàn)，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地下水位影響十分巨大，甚至可能導(dǎo)致地下水系紊亂和退減，乃至整層地下水消失，這對(duì)區(qū)域的生活、工業(yè)用水來(lái)源提出較大挑戰(zhàn)，如若處理不當(dāng)，將會(huì)造成人員、財(cái)產(chǎn)的巨大損失。

目前，國(guó)內(nèi)外相關(guān)單位利用各自的學(xué)科知識(shí)，研制用途明確的設(shè)備裝置，對(duì)地下水位進(jìn)行測(cè)量。例如，當(dāng)一口觀(guān)測(cè)井打通后，利用水位儀下放至水層內(nèi)，通過(guò)感應(yīng)裝置得到水位儀距離水面高度，再通過(guò)井口下方的電線(xiàn)長(zhǎng)度計(jì)算出水面距離地表井口的高度。

但是，現(xiàn)有的地下水位測(cè)量?jī)x器和裝置，易受地形、地層及自身構(gòu)造等因素的影響，測(cè)量的準(zhǔn)確度較低，存在較大的誤差，且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種地下水位智能測(cè)量?jī)x，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的地下水位測(cè)量裝置不能準(zhǔn)確地測(cè)量地下水位，以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型提供的一種地下水位智能測(cè)量?jī)x，包括測(cè)量裝置外殼、連接電線(xiàn)、電線(xiàn)密封蓋、水壓傳感器及水敏傳感器，所述電線(xiàn)密封蓋設(shè)置在所述測(cè)量裝置外殼頂部，所述水壓傳感器設(shè)置在所述測(cè)量裝置外殼底部，所述水敏傳感器設(shè)置在所述水壓傳感器底部，所述連接電線(xiàn)穿過(guò)所述電線(xiàn)密封蓋與所述水壓傳感器及所述水敏傳感器電性連接。

進(jìn)一步地，所述測(cè)量裝置外殼為圓柱體狀。

進(jìn)一步地，所述水壓傳感器為圓臺(tái)狀，所述水壓傳感器的底面直徑與所述測(cè)量裝置外殼的截面直徑相同，所述水壓傳感器的底面連接在所述測(cè)量裝置外殼的底部。

進(jìn)一步地，所述水壓傳感器的底面上固定連接有主電路板，所述主電路板與所述連接電線(xiàn)電性連接。

進(jìn)一步地，所述水壓傳感器內(nèi)部設(shè)置有壓力傳感片，所述壓力傳感片與所述主電路板電性連接；

所述水壓傳感器的側(cè)壁上設(shè)置有透水孔，所述透水孔的軸線(xiàn)垂直于所述測(cè)量裝置外殼的軸線(xiàn)，所述透水孔的數(shù)量為2個(gè)，2個(gè)所述透水孔的軸線(xiàn)相互垂直。

進(jìn)一步地，所述水敏傳感器為圓臺(tái)狀，所述水敏傳感器的底面直徑與所述水壓傳感器的頂面直徑相同，所述水敏傳感器的底面連接在所述水壓傳感器的頂面上。

進(jìn)一步地，所述水敏傳感器內(nèi)部設(shè)置有電路板，所述電路板與所述主電路板電性連接；

所述電路板上電性連接有第一電極探針和第二電極探針，所述第一電極探針的自由端和所述第二電極探針的自由端均穿出所述水敏傳感器的頂面。

進(jìn)一步地，所述第一電極探針和所述第二電極探針與所述水敏傳感器的頂面之間均設(shè)置有絕緣密封圈。

進(jìn)一步地，所述電線(xiàn)密封蓋的中心設(shè)置有進(jìn)線(xiàn)孔，所述連接電線(xiàn)穿過(guò)所述進(jìn)線(xiàn)孔與所述主電路板電性連接。

本實(shí)用新型提供的地下水位智能測(cè)量?jī)x，包括由上到下依次連接的電線(xiàn)密封蓋、測(cè)量裝置外殼、水壓傳感器及水敏傳感器,還包括連接電線(xiàn)，連接電線(xiàn)由電線(xiàn)密封蓋進(jìn)入測(cè)量裝置外殼內(nèi)部并與水壓傳感器及水敏傳感器電性連接，本測(cè)量?jī)x隨著連接電線(xiàn)的收放在井內(nèi)上下移動(dòng)，對(duì)地下水位進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)測(cè)量，當(dāng)本測(cè)量?jī)x接觸到水面后，水敏傳感器發(fā)出信號(hào)，本測(cè)量?jī)x浸入到地下水水面以下后，水壓傳感器測(cè)量出水壓數(shù)據(jù)，由此得出本測(cè)量?jī)x距離水面的高度，再根據(jù)井口以下的連接電線(xiàn)的長(zhǎng)度，得出地下水位的數(shù)據(jù)信息，本地下水位智能測(cè)量?jī)x測(cè)量的準(zhǔn)確度較高，誤差小，且結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，適于進(jìn)行推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型提供的一種地下水位智能測(cè)量?jī)x的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型提供的一種地下水位智能測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)爆炸示意圖；

圖3為本實(shí)用新型提供的一種地下水位智能測(cè)量?jī)x中水壓傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型提供的一種地下水位智能測(cè)量?jī)x中水敏傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-連接電線(xiàn)； 2-電線(xiàn)密封蓋； 3-測(cè)量裝置外殼；

4-水壓傳感器； 5-水敏傳感器； 6-主電路板；

7-透水孔； 8-電路板； 9-第一電極探針；

10-第二電極探針。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

實(shí)施例一：

在本實(shí)施例的可選方案中，如圖1所示，本實(shí)施例提供的一種地下水位智能測(cè)量?jī)x，包括測(cè)量裝置外殼3、連接電線(xiàn)1、電線(xiàn)密封蓋2、水壓傳感器4及水敏傳感器5，電線(xiàn)密封蓋2設(shè)置在測(cè)量裝置外殼3頂部，水壓傳感器4設(shè)置在測(cè)量裝置外殼3底部，水敏傳感器5設(shè)置在水壓傳感器4底部，連接電線(xiàn)1穿過(guò)電線(xiàn)密封蓋2與水壓傳感器4及水敏傳感器5電性連接。

在本實(shí)施例中，電線(xiàn)密封蓋2、測(cè)量裝置外殼3、水壓傳感器4及水敏傳感器5由上到下依次連接，連接電線(xiàn)1穿過(guò)電線(xiàn)密封蓋2、進(jìn)入測(cè)量裝置外殼3中并與水壓傳感器4及水敏傳感器5電性連接，由井口下放本裝置，隨著連接電線(xiàn)1的收放，本裝置在井內(nèi)上下移動(dòng)，對(duì)地下水位進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。

當(dāng)本裝置接觸到水面時(shí)，水敏傳感器5將信號(hào)由連接電線(xiàn)1反饋，連接電線(xiàn)1繼續(xù)下放，使本裝置位于地下水的水面以下，水壓傳感器4測(cè)量水壓數(shù)據(jù)，由此可得出本裝置與水面之間的距離，再根據(jù)記錄的井口以下的連接電線(xiàn)1的長(zhǎng)度，便可得出地下水位數(shù)據(jù)，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，誤差較小，且受環(huán)境因素的影響較小。

在本實(shí)施例的可選方案中，測(cè)量裝置外殼3為圓柱體狀。在本實(shí)施例中，圓柱體狀的測(cè)量裝置外殼3有利于本裝置在水中上下移動(dòng)，移動(dòng)順暢，且到底水面以下一定距離后，容易保持位置穩(wěn)定，使測(cè)量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

在本實(shí)施例的可選方案中，水壓傳感器4為圓臺(tái)狀，水壓傳感器4的底面直徑與測(cè)量裝置外殼3的截面直徑相同，水壓傳感器4的底面連接在測(cè)量裝置外殼3的底部。在本實(shí)施例中，圓臺(tái)狀的水壓傳感器4有利于本裝置在水中的下放，水壓傳感器4的上下兩平面中，面積較大的為底面，面積較小的為頂面，水壓傳感器4的底面在上、頂面在下，且其底面通過(guò)螺紋連接在測(cè)量裝置外殼3的底部，且連接處設(shè)有密封橡膠圈。

在本實(shí)施例的可選方案中，如圖2所示，水壓傳感器4的底面上固定連接有主電路板6，主電路板6與連接電線(xiàn)1電性連接。在本實(shí)施例中，連接電線(xiàn)1、水壓傳感器4及水敏傳感器5均與主電路板6電性連接，主電路板6的作用主要是進(jìn)行信號(hào)傳遞。

水壓傳感器4的底面上設(shè)置有固定件，主電路板6的端部通過(guò)螺栓連接在固定件上，由此主電路板6固定在測(cè)量裝置外殼3內(nèi)部。

在本實(shí)施例的可選方案中，如圖3所示，水壓傳感器4內(nèi)部設(shè)置有壓力傳感片，壓力傳感片與主電路板6電性連接；

水壓傳感器4的側(cè)壁上設(shè)置有透水孔7，透水孔7的軸線(xiàn)垂直于測(cè)量裝置外殼3的軸線(xiàn)，透水孔7的數(shù)量為4個(gè)，相鄰?fù)杆?的軸線(xiàn)相互垂直。在本實(shí)施例中，水壓傳感器4側(cè)壁上的4個(gè)透水孔7，其軸線(xiàn)均垂直于測(cè)量裝置外殼3的軸線(xiàn)，且均與測(cè)量裝置外殼3的軸線(xiàn)相交，且相鄰?fù)杆?的軸線(xiàn)相互垂直，水壓傳感器4位于透水孔7的上方，測(cè)量透水孔7中的水的水壓，測(cè)量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

在本實(shí)施例的可選方案中，水敏傳感器5為圓臺(tái)狀，水敏傳感器5的底面直徑與水壓傳感器4的頂面直徑相同，水敏傳感器5的底面連接在水壓傳感器4的頂面上。在本實(shí)施例中，圓臺(tái)狀的水敏傳感器5同樣有利于本裝置在水中的上下移動(dòng)，水敏傳感器5的上下兩平面中，面積較大的為底面，面積較小的為頂面，水敏傳感器5的底面在上、頂面在下，且其底面與水壓傳感器4的頂面連接，連接方式為螺紋連接或過(guò)盈配合連接。

在本實(shí)施例的可選方案中，如圖4所示，水敏傳感器5內(nèi)部設(shè)置有電路板8，電路板8與主電路板6電性連接；

電路板8上電性連接有第一電極探針9和第二電極探針10，第一電極探針9的自由端和第二電極探針10的自由端均穿出水敏傳感器5的頂面。在本實(shí)施例中，第一電極探針9和第二電極探針10均為一端與電路板8電性連接，另一端穿過(guò)水敏傳感器5的頂面位于水敏傳感器5外部，第一電極探針9超出水敏傳感器5頂面的長(zhǎng)度超過(guò)第二電極探針10超出水敏傳感器5頂面的長(zhǎng)度，兩電極探針均為金屬電極探針。

當(dāng)兩電極探針同時(shí)接觸地下水時(shí)，因地下水中含有大量雜質(zhì)，具有導(dǎo)電性，電路接通，電路板8發(fā)出觸水電信號(hào)，當(dāng)兩電極探針中的一者失水，即兩電極探針未通過(guò)地下水連通，則電路斷開(kāi)，電路板8發(fā)出失水電信號(hào)。

在本實(shí)施例的可選方案中，第一電極探針9和第二電極探針10與水敏傳感器5的頂面之間均設(shè)置有絕緣密封圈。在本實(shí)施例中，設(shè)置絕緣密封圈的目的在于：在第一電極探針9和第二電極探針10與水敏傳感器5的頂面之間進(jìn)行絕緣處理，以避免本裝置使用時(shí)失靈。

在本實(shí)施例的可選方案中，電線(xiàn)密封蓋2的中心設(shè)置有進(jìn)線(xiàn)孔，連接電線(xiàn)1穿過(guò)進(jìn)線(xiàn)孔與主電路板6電性連接。在本實(shí)施例中，進(jìn)線(xiàn)孔的設(shè)置使連接電線(xiàn)1位于測(cè)量裝置外殼3的軸線(xiàn)上，從而使本裝置在下放過(guò)程中能夠保持豎直狀態(tài)，有利于本裝置在井內(nèi)的上下移動(dòng)，在到達(dá)水面以下一定距離后，本裝置處于豎直狀態(tài)還可使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。

實(shí)施例二：

在本實(shí)施例的可選方案中，本實(shí)施例提供的一種地下水位智能測(cè)量系統(tǒng)，包括如實(shí)施例一所述的地下水位智能測(cè)量?jī)x。

在本實(shí)施例中，還包括主機(jī)及收放線(xiàn)裝置，其中收放線(xiàn)裝置包括導(dǎo)向輪、主動(dòng)輪及電動(dòng)機(jī)，連接電線(xiàn)1與主機(jī)電性連接，連接電線(xiàn)1搭繞經(jīng)過(guò)導(dǎo)向輪且纏繞在主動(dòng)輪上。

接通電源后，通過(guò)主機(jī)控制電動(dòng)機(jī)工作，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使盤(pán)繞在主動(dòng)輪上的連接電線(xiàn)1得以收放，連接電線(xiàn)1經(jīng)過(guò)導(dǎo)向輪與本地下水位智能測(cè)量?jī)x連接，導(dǎo)向輪的軸線(xiàn)與主動(dòng)輪的軸線(xiàn)平行，連接電線(xiàn)1收放時(shí)，帶動(dòng)導(dǎo)向輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，地下水位智能測(cè)量?jī)x隨著連接電線(xiàn)1的收放在井內(nèi)上下移動(dòng)，對(duì)地下水位進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)測(cè)量。

本地下水位智能測(cè)量?jī)x由井口的中心位置開(kāi)始下放，直到其浸入到地下水中一定距離，水壓傳感器4測(cè)量到的水壓數(shù)據(jù)信號(hào)由連接電線(xiàn)1傳輸?shù)街鳈C(jī)，主機(jī)由此得出本地下水位智能測(cè)量?jī)x位于水面以下的距離，在本地下水位智能測(cè)量?jī)x下放的過(guò)程中，與主機(jī)電性連接的脈沖編碼器記錄導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)，主機(jī)由此計(jì)算出連接電線(xiàn)1下放的長(zhǎng)度，進(jìn)而得出地下水距離井口的高度。

當(dāng)?shù)叵滤幌陆?，且低于本測(cè)量?jī)x時(shí)，本測(cè)量?jī)x將變化的水壓信號(hào)傳輸?shù)街鳈C(jī)，主機(jī)通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制主動(dòng)輪繼續(xù)下放本測(cè)量?jī)x，使其再次浸入到地下水水面以下，主機(jī)從而得出下降后的地下水位的數(shù)據(jù)；當(dāng)?shù)叵滤幌陆?但未低于水壓傳感器4時(shí)，不需繼續(xù)下放本測(cè)量?jī)x就仍可測(cè)得下降后的地下水位。

當(dāng)?shù)叵滤簧仙龝r(shí)，本測(cè)量?jī)x將變化的水壓信號(hào)傳輸?shù)街鳈C(jī)，主機(jī)從而得出上升后的地下水位的數(shù)據(jù)。

本水位測(cè)量系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水位升降進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)地測(cè)量、跟蹤及分析。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。