本實用新型涉及地下水位測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種地下水位實時跟蹤測量裝置。

背景技術(shù)：

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

伴隨著人類在地球上活動的廣度和深度逐步擴大及加深，淺部和深部地下水資源均受到不同程度上的影響。由中國地質(zhì)科學院水文環(huán)境地質(zhì)研究所實施的國土資源大調(diào)查計劃項目《華北平原地下水污染調(diào)查評價》成果顯示：華北平原淺層地下水綜合質(zhì)量整體較差，且污染較為嚴重，未受污染的地下水僅占采樣點的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，人類活動對地下水量影響也較為顯著。例如，世界上大多數(shù)石油開采都會利用地下水資源進行加壓，以此將同等體積的油體壓至地表以獲利用，煤礦開采中遇含水層會先行抽水泄壓(露天煤礦開采時遇地下水層采用疏干井進行疏干)，繼而開采煤層。由此可見，人類活動對地下水位影響十分巨大，甚至可能導致地下水系紊亂和退減，乃至整層地下水消失，這對區(qū)域的生活、工業(yè)用水來源提出較大挑戰(zhàn)，如若處理不當，將會造成人員、財產(chǎn)的巨大損失。

目前，對于地下水位的測量，國內(nèi)外相關(guān)單位只是對各自的學科知識和用途十分有限的設(shè)備裝置加以利用，沒有可以自動跟蹤探測井內(nèi)地下水位的裝置出現(xiàn)。例如，當一口觀測井打通后，便利用水位儀下放至水層內(nèi)，通過感應裝置得到水位儀距離水面高度，再通過井口下方的電線長度計算出水面距離地表井口的高度。然而，這種方法過于局限，誤差大，且受地形、地層及自身構(gòu)造等多種因素影響，無法真實可靠地得出地下水位的時間和空間變化?？梢姡瑢τ诳呻S觀測井內(nèi)水面升降進行實時跟蹤的智能地下水位實時跟蹤測量裝置的研發(fā)和使用，是十分必要的。

但是，現(xiàn)有的地下水位測量儀器和裝置，均無法做到隨地下水位進行動態(tài)實時跟蹤，在大型礦業(yè)開采、油田開發(fā)，以及在人類活動密集區(qū)域作業(yè)，無法做到精準、快速地測量和數(shù)據(jù)處理，限制了開發(fā)進程。

因此，具有可隨地下水位升降而實時智能跟蹤測量，及地表井口設(shè)備實時對測量儀電子信號進行數(shù)字化處理，及端口數(shù)據(jù)輸出等功能的全套測量裝置的開發(fā)顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種地下水位實時跟蹤測量裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的地下水位測量裝置不能隨地下水位升降進行動態(tài)實時跟蹤測量的技術(shù)問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

本實用新型提供的一種地下水位實時跟蹤測量裝置，包括：

外殼，所述外殼的底部設(shè)置有放線孔；

控制裝置，所述控制裝置包括數(shù)據(jù)外接端口、主機及脈沖編碼器，所述數(shù)據(jù)外接端口和所述脈沖編碼器均與所述主機電性連接，所述主機設(shè)置在所述外殼內(nèi)部；

收放線裝置，所述收放線裝置包括導向輪、主動輪及電動機，所述導向輪和所述主動輪均位于所述外殼的內(nèi)部且二者的軸線平行，所述電動機與所述主機電性連接；

測量裝置，所述測量裝置位于所述放線孔下方，所述測量裝置通過連接電線與所述主機連接，所述連接電線穿過所述放線孔、搭繞經(jīng)過所述導向輪且纏繞在所述主動輪上。

進一步地，所述外殼包括水平基座、殼體、導向輪架及主動輪架，所述水平基座為圓盤狀，所述殼體設(shè)置在所述水平基座上，所述導向輪架和所述主動輪架沿所述水平基座的徑向設(shè)置在所述水平基座上。

進一步地，所述導向輪設(shè)置在所述導向輪架上，所述主動輪設(shè)置在所述主動輪架上。

進一步地，還包括電動機箱，所述電動機箱設(shè)置在所述主動輪架上，所述電動機設(shè)置在所述電動機箱內(nèi)。

進一步地，所述放線孔設(shè)置在所述水平基座的中心。

進一步地，所述數(shù)據(jù)外接端口設(shè)置在所述殼體的側(cè)壁上，所述主機設(shè)置在所述水平基座上，所述脈沖編碼器設(shè)置在所述導向輪架上。

進一步地，所述測量裝置包括測量裝置外殼、電線密封蓋、水壓傳感器及水敏傳感器，所述電線密封蓋設(shè)置在所述測量裝置外殼頂部，所述水壓傳感器設(shè)置在所述測量裝置外殼底部，所述水敏傳感器設(shè)置在所述水壓傳感器底部。

進一步地，所述測量裝置外殼為圓柱體狀，所述電線密封蓋的中心設(shè)置有進線孔，所述連接電線穿過所述進線孔與所述水敏傳感器及所述水壓傳感器連接。

進一步地，所述水壓傳感器上設(shè)有透水孔。

本實用新型提供的地下水位實時跟蹤測量裝置，將外殼的底面擺放水平，并將放線孔對準井口的中心位置，將主機與電源接通，主機控制電動機工作，帶動主動輪轉(zhuǎn)動，對盤繞在主動輪上的連接電線進行收放，連接電線收放時經(jīng)過導向輪，帶動導向輪同步轉(zhuǎn)動，測量裝置隨著連接電線的收放在井內(nèi)上下移動，對地下水位進行動態(tài)實時跟蹤，測量裝置浸入到地下水中一定距離后，將測量到的數(shù)據(jù)信號由連接電線傳輸?shù)街鳈C，主機計算出測量裝置距離水面的高度，在測量裝置的下放過程中，脈沖編碼器記錄導向輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，并將信號傳輸?shù)街鳈C，主機由此計算出連接電線下放的長度，主機對數(shù)據(jù)信號進行進一步的處理并儲存，得出地下水位的數(shù)據(jù)信息，通過數(shù)據(jù)外接端口可讀取主機中的地下水位數(shù)據(jù)；當?shù)叵滤幌陆禃r，測量裝置將測量信號傳輸?shù)街鳈C，主機通過電動機控制主動輪繼續(xù)下放測量裝置，直至測量裝置再次浸入到地下水中一定距離，主機從而得出下降后的地下水位的數(shù)據(jù)；當?shù)叵滤簧仙龝r，測量裝置將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C，主機計算出測量裝置距離水面的高度，從而得出上升后的地下水位的數(shù)據(jù)，本地下水位實時跟蹤測量裝置能夠動態(tài)實時跟蹤測量地下水位的變化，適于進行推廣應用。

附圖說明

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

圖1為本實用新型提供的一種地下水位實時跟蹤測量裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型提供的一種地下水位實時跟蹤測量裝置中外殼的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型提供的一種地下水位實時跟蹤測量裝置中測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型提供的一種地下水位實時跟蹤測量裝置中水壓傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記：

1-數(shù)據(jù)外接端口； 2-主機； 3-脈沖編碼器；

4-導向輪； 5-主動輪； 6-電動機；

7-外殼； 8-連接電線； 9-測量裝置；

701-水平基座； 702-放線孔； 703-導向輪架；

704-主動輪架； 705-電動機箱； 706-殼體；

901-測量裝置外殼； 902-電線密封蓋； 903-水壓傳感器；

904-水敏傳感器； 905-透水孔。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“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用新型和簡化描述，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，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“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重要性。

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

實施例一：

在本實施例的可選方案中，如圖1、圖2所示，本實施例提供的一種地下水位實時跟蹤測量裝置，包括：

外殼7，外殼7的底部設(shè)置有放線孔702；

控制裝置，控制裝置包括數(shù)據(jù)外接端口1、主機2及脈沖編碼器3，數(shù)據(jù)外接端口1和脈沖編碼器3均與主機2電性連接，主機2設(shè)置在外殼7內(nèi)部；

收放線裝置，收放線裝置包括導向輪4、主動輪5及電動機6，導向輪4和主動輪5均位于外殼7的內(nèi)部且二者的軸線平行，電動機6與主機2電性連接；

測量裝置9，測量裝置9位于放線孔702下方，測量裝置9通過連接電線8與主機2連接，連接電線8穿過放線孔702、搭繞經(jīng)過導向輪4且纏繞在主動輪5上。

在本實施例中，外殼7的形狀為圓柱體狀，其底面的直徑大于井口的直徑，放線孔702設(shè)置在外殼7的底部中心，使用時，將本裝置放置于井口，并使放線孔702對準井口的中心位置。

接通電源后，通過主機2控制電動機6工作，電動機6帶動主動輪5轉(zhuǎn)動，使盤繞在主動輪5上的連接電線8得以收放，連接電線8經(jīng)過導向輪4、穿過放線孔702并與測量裝置9連接，導向輪4的軸線與主動輪5的軸線平行，連接電線8收放時，帶動導向輪4同步轉(zhuǎn)動，測量裝置9隨著連接電線8的收放在井內(nèi)上下移動，對地下水位進行動態(tài)實時跟蹤。

測量裝置9由殼體706底部位置開始下放，直到其浸入到地下水中一定距離，測量到的水壓數(shù)據(jù)信號由連接電線8傳輸?shù)街鳈C2，主機2由此得出測量裝置9位于水面以下的距離，在測量裝置9下放的過程中，脈沖編碼器3記錄導向輪4轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C2，主機2由此計算出連接電線8下放的長度，進而得出地下水距離井口的高度，通過數(shù)據(jù)外接端口1可讀取主機2中的地下水位數(shù)據(jù)。

當?shù)叵滤幌陆禃r，測量裝置9將變化的水壓信號傳輸?shù)街鳈C2，主機2通過電動機6控制主動輪5繼續(xù)下放測量裝置9，使測量裝置9再次浸入到地下水中一定距離，主機2從而得出下降后的地下水位的數(shù)據(jù)。

當?shù)叵滤簧仙龝r，測量裝置9將變化的水壓信號傳輸?shù)街鳈C2，主機2從而得出上升后的地下水位的數(shù)據(jù)。

在本實施例的可選方案中，外殼7包括水平基座701、殼體706、導向輪架703及主動輪架704，水平基座701為圓盤狀，殼體706設(shè)置在水平基座701上，導向輪架703和主動輪架704沿水平基座701的徑向設(shè)置在水平基座701上。在本實施例中，導向輪架703和主動輪架704沿水平基座701的徑向設(shè)置，可使連接電線8沿水平基座701的徑向運動，再由放線孔702下放，便于連接電線8的收放；殼體706設(shè)置在水平基座701的上表面，起防護內(nèi)部的裝置的作用。

在本實施例的可選方案中，導向輪4設(shè)置在導向輪架703上，主動輪5設(shè)置在主動輪架704上。在本實施例中，導向輪4和主動輪5分別設(shè)置在導向輪架703和主動輪架704上，導向輪4的軸線與主動輪5的軸線平行，進一步二者的軸線可垂直于水平基座701的半徑，使連接電線8的收放更加順暢。

在本實施例的可選方案中，還包括電動機箱705，電動機箱705設(shè)置在主動輪架704上，電動機6設(shè)置在電動機箱705內(nèi)。在本實施例中，電動機箱705內(nèi)設(shè)有齒輪組，該齒輪組與主動輪5的軸上的齒輪嚙合，電動機6通過電動機箱705使主動輪5轉(zhuǎn)動。

在本實施例的可選方案中，放線孔702設(shè)置在水平基座701的中心。在本實施例中，連接電線8由放線孔702下放，放線孔702位于水平基座701中心，即連接電線8由水平基座701中心下放。

在本實施例的可選方案中，數(shù)據(jù)外接端口1設(shè)置在殼體706的側(cè)壁上，主機2設(shè)置在水平基座701上，脈沖編碼器3設(shè)置在導向輪架703上。在本實施例中，由殼體706側(cè)壁上的數(shù)據(jù)外接端口1可讀取主機2中的地下水位信息，導向輪架703上的脈沖編碼器3可記錄導向輪4隨連接電線8下放而同步轉(zhuǎn)動的圈數(shù)。

在本實施例的可選方案中，如圖3所示，測量裝置9包括測量裝置外殼901、電線密封蓋902、水壓傳感器903及水敏傳感器904，電線密封蓋902設(shè)置在測量裝置外殼901頂部，水壓傳感器903設(shè)置在測量裝置外殼901底部，水敏傳感器904設(shè)置在水壓傳感器903底部。在本實施例中，測量裝置9由上到下依次為電線密封蓋902、測量裝置外殼901、水壓傳感器903及水敏傳感器904，下放時，水敏傳感器904最先接觸到地下水，水敏傳感器904遇水導電、失水絕緣，接觸到地下水時將信號傳輸?shù)街鳈C2，測量裝置9整體浸入到地下水中后，水壓傳感器903將測量到的水壓信息傳輸?shù)街鳈C2，主機2從而計算出測量裝置9位于地下水中的深度。

當?shù)叵滤幌陆?且低于測量裝置9時，主機2繼續(xù)下放測量裝置9，使測量裝置9再次浸入到地下水中一定距離，主機2從而得出下降后的地下水位；當?shù)叵滤幌陆?但未低于水壓傳感器903時，不需繼續(xù)下放測量裝置9仍可測得下降后的地下水位。

在本實施例的可選方案中，測量裝置外殼901為圓柱體狀，電線密封蓋902的中心設(shè)置有進線孔，連接電線8穿過進線孔與水敏傳感器904及水壓傳感器903連接。在本實施例中，連接電線8位于測量裝置9的軸線上，使測量裝置9在下放過程中能夠保持豎直狀態(tài)，測量結(jié)果更加準確。

在本實施例的可選方案中，如圖4所示，水壓傳感器903上設(shè)有透水孔905。在本實施例中，水壓傳感器903上設(shè)有與測量裝置外殼901軸線垂直的，且貫通水壓傳感器903的透水孔905，通過透水孔905中的水測量水壓數(shù)據(jù)。

實施例二：

在本實施例的可選方案中，本實施例提供的一種地下水位實時跟蹤測量系統(tǒng)，包括如實施例一所述的地下水位實時跟蹤測量裝置。

在本實施例中，通過數(shù)據(jù)外接端口讀取主機中的地下水位數(shù)據(jù)，再進行系統(tǒng)地記錄，以實現(xiàn)對地下水位升降進行動態(tài)實時地跟蹤,測量，以及分析。

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