本實用新型屬于水文地質(zhì)工程技術領域，具體涉及一種地下水位遠程自動觀測裝置。
背景技術：
地下水是寶貴的自然資源，是人類賴以生存的主要水源之一。近年來由于工程活動過量開采與人類不合理的利用，常造成地下水水位下降，降水漏斗嚴重時甚至引發(fā)地層不均勻沉降、采空塌陷等地質(zhì)問題，造成重大國民經(jīng)濟損失。
如煤炭礦產(chǎn)在開采過程中會形成沉陷積水區(qū)，觀測沉陷區(qū)附近地下水位動態(tài)變化情況，是弄清楚沉陷區(qū)地表水域地下水之間相互補給或排泄的核心內(nèi)容。對于監(jiān)測和研究地下水與地表水關系，需要一種遠程地下水自動觀測裝置，方能滿足這方面要求。
CN 202382798 U公開了一種淺層地下水位簡易觀測裝置，該實用新型通過位于地表層的豎桿，豎桿下端設有位于淺水層的豎直網(wǎng)狀管，豎桿上端設有數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器的下端連接有水位測繩穿過豎桿至豎直網(wǎng)狀管內(nèi)，水位測繩的下端連接有水位傳感器，來達到易于對地下水進行觀測的目的。但是該實用新型存在被測的地下水位低于水位傳感器時無法提醒操作人員的問題，作為一種地下水遠程自動觀測技術是不完善的。因此，設計出一種當被測的水位低于水位傳感器時可提醒操作人員的新型地下水自動觀測裝置是十分必要的。
技術實現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供了一種地下水位遠程自動觀測裝置。該裝置可以在被測的水位低于水位傳感器設置的高度導致水位傳感器無有效測量值時對操作人員進行提醒。
本實用新型所提供的技術方案如下：
一種地下水位遠程自動觀測裝置，至少包括：
可伸縮的觀測管機構(gòu)；
設置在所述觀測管機構(gòu)的外周并對所述觀測管機構(gòu)進行防護的外套管；
在所述觀測管機構(gòu)內(nèi)的下部進行水位參量的測量并在測量值為非初始設定值的情況下進行記錄的數(shù)據(jù)采集模塊；
以及在所述觀測管機構(gòu)內(nèi)的下部進行水位參量的測量并在無測量值或測量值為初始設定值的情況下進行提醒的信息發(fā)送模塊。
在上述技術方案中，外套管的設置可有效防止本實用新型插入被測孔的過程中發(fā)生網(wǎng)狀管或水位傳感器被損壞的情形；信息發(fā)送模塊的設置，能夠?qū)崿F(xiàn)當被測水位低于水位傳感器時可提醒操作人員的功能。
具體的：
所述數(shù)據(jù)采集模塊包括第一水位傳感單元以及與所述水位傳感單元電連接的數(shù)據(jù)采集器；
所述信息發(fā)送模塊包括第二水位傳感單元、與所述第二水位傳感單元電連接的單片機以及與所述單片機電連接的短信模塊。
進一步的，所述第一水位傳感單元和所述第二水位傳感單元為同一水位傳感器，所述數(shù)據(jù)采集器、所述單片機和所述短信模塊設置在所述觀測管機構(gòu)的上端，所述水位傳感器設置在所述觀測管機構(gòu)內(nèi)的下部，所述水位傳感器的上端連接有第一伸縮機構(gòu)，所述第一伸縮機構(gòu)的上端固定在所述觀測管機構(gòu)內(nèi)的上部。
在上述技術方案中，第一伸縮機構(gòu)的下端固定連接水位傳感器，便于操作人員根據(jù)待測處的地表層厚度、需要測量的地下水位變化幅度來調(diào)整第一伸縮機構(gòu)，使水位傳感器能夠滿足測量位置的需求。
進一步的，所述外套管與所述觀測管機構(gòu)通過滑道滑動連接。
進一步的，所述外套管的上端設置有第二伸縮機構(gòu)。
進一步的，所述第二伸縮機構(gòu)的上端設置有固定把手，在所述觀測管機構(gòu)的上端設置有與所述固定把手匹配的固定件。
在上述技術方案中，第二伸縮機構(gòu)、固定把手、固定件的設置又可便于操作人員將外套管穩(wěn)定固定在觀測管上，避免影響水位傳感器對被測水位的測量。
進一步的，所述觀測管機構(gòu)的上端設置有端蓋，所述端蓋的上端面設置有容納箱，所述數(shù)據(jù)采集器、所述單片機和所述短信模塊設置在所述容納箱內(nèi)，所述端蓋與所述第一伸縮機構(gòu)的上端可拆卸的固定連接。
進一步的，在所述容納箱上設置有分別與所述水位傳感器、所述數(shù)據(jù)采集器、所述單片機和所述短信模塊電連接的光伏供電元件。
在上述技術方案中，光伏供電元件可以為各元器件提供電能，從而進行長期的測量工作。
具體的，所述觀測管機構(gòu)包括上部的觀測伸縮管和下部的觀測網(wǎng)管。
在上述技術方案中，觀測伸縮管部分位于地表層，觀測網(wǎng)管位于淺水層，觀測網(wǎng)管可以有效連接水中的顆粒，防止顆粒對水位傳感器的沖擊。
進一步的，所述外套管的長度大于所述觀測網(wǎng)管的長度。
總體上，本實用新型與現(xiàn)有技術相比，其有益效果為：
1、本實用新型中第一伸縮機構(gòu)的下端固定連接水位傳感器，便于操作人員根據(jù)待測處的地表層厚度、需要測量的地下水位變化幅度來調(diào)整第一伸縮機構(gòu)，使水位傳感器能夠滿足測量位置的需求；單片機和短信模塊的設置，能夠?qū)崿F(xiàn)當被測水位低于水位傳感器時可提醒操作人員的功能；
2、外套管的設置可有效防止本實用新型插入被測孔的過程中發(fā)生網(wǎng)狀管或水位傳感器被損壞的情形；
3、第二伸縮機構(gòu)、固定把手、固定件的設置又可便于操作人員將外套管穩(wěn)定固定在觀測管上，避免影響水位傳感器對被測水位的測量。
附圖說明
圖1是本實用新型所提供的地下水位遠程自動觀測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖1中，各標號所代表的結(jié)構(gòu)列表如下：
1、觀測伸縮管，2、觀測網(wǎng)管，3、端蓋，4、第一伸縮機構(gòu)，5、水位傳感器，6、容納箱，7、光伏供電元件，8、數(shù)據(jù)采集器，9、單片機，10、短信模塊，11、外套管，12、第二伸縮機構(gòu)，13、固定把手，14、固定件。
具體實施方式
以下對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實施例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
在一個具體實施方式中，如圖1所示，一種地下水位遠程自動觀測裝置，包括：可伸縮的觀測管機構(gòu)、外套管11、數(shù)據(jù)采集模塊和信息發(fā)送模塊。
數(shù)據(jù)采集模塊由水位傳感器5和數(shù)據(jù)采集器8組成。
信息發(fā)送模塊由水位傳感器5、單片機9和短信模塊10組成。
觀測管機構(gòu)包括上部的觀測伸縮管1和下部的觀測網(wǎng)管2。在實際應用中，觀測伸縮管1設置于地表層，觀測網(wǎng)管2設置于淺水層。水位傳感器5設置于觀測網(wǎng)管2內(nèi)以對淺水層的水位參量進行測量。水位傳感器5獲取的數(shù)值為初始設定值時，單片機9向短信模塊10發(fā)出指令，短信模塊10發(fā)送信息提醒操作人員水位傳感器5高于測量水位，操作人員可進行調(diào)整性操作。水位傳感器5無法提供測量數(shù)值時，單片機9向短信模塊10發(fā)出指令，短信模塊10發(fā)送信息提醒操作人員水位傳感器5可以出現(xiàn)故障，操作人員可進行維護性操作。水位傳感器5獲取數(shù)值且為非初始設定值時，數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集器8進行存儲。
觀測伸縮管1的上端設置端蓋3。端蓋3的上端面設置有容納箱6，容納箱6內(nèi)設置數(shù)據(jù)采集器8、單片機9和短信模塊10。端蓋3在下端面與第一伸縮機構(gòu)4的上端可拆卸的固定連接?；谟^測伸縮管1的可伸縮和水位傳感器5到端蓋3的距離可調(diào)整，可以實現(xiàn)水位傳感器5測量深度的調(diào)整。
在容納箱6上設置有分別與水位傳感器5、數(shù)據(jù)采集器8、單片機9和短信模塊10電連接的光伏供電元件7。
外套管11的上端設置有第二伸縮機構(gòu)12。外套管11的長度較觀測網(wǎng)管2的長度要長2-3cm。第二伸縮機構(gòu)12的上端設置有固定把手13，在觀測管機構(gòu)的上端設置有與固定把手13匹配的固定件14。外套管11本身與觀測管機構(gòu)通過滑道滑動連接?；谕馓坠?1設置第二伸縮機構(gòu)12的結(jié)構(gòu)，操作人員可以在設置地下水位遠程自動觀測裝置的過程中，防止外套管11在地表層的摩擦力下向上滑動，另外，當?shù)叵滤贿h程自動觀測裝置的下端插入到淺水層的相應位置時，可通過提升第二可伸縮桿12而提升外套管11。
本實用新型的工作原理如下：
將地下水位遠程自動觀測裝置放入用鉆機打出的觀測孔，操作人員根據(jù)待測處地表層厚度、需要測量的地下水位變化幅度來調(diào)整觀測伸縮管1和第一伸縮機構(gòu)4的長度，使水位傳感器5放置的位置能滿足測試的要求；然后，調(diào)整第二伸縮機構(gòu)12的長度，使第二伸縮機構(gòu)12下端固定連接的外套管11的下端較觀測網(wǎng)管2低2-3cm；操作人員手持固定把手13，防止外套管11在地表層的摩擦力下向上滑動。當?shù)叵滤贿h程自動觀測裝置的下端插入到淺水層的相應位置時，可手持固定把手13將第二伸縮機構(gòu)12向上提升，而達到提升外套管11的目的，然后，調(diào)整第二伸縮機構(gòu)12的長度，最后將固定把手13固定在固定件14上。
當淺水層的水位低于水位傳感器5的時，水位傳感器5檢測不到水位，水位傳感器5傳輸初始設定值，單片機9檢測到水位傳感器5傳輸?shù)臄?shù)值為初始設定值后，控制短信模塊10向操作人員發(fā)送短信提醒，提醒操作人員進行調(diào)整或維護。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。