[實用新型]地下水密度監測裝置

有效

• 申請號: 201720716737.2
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN206906184U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 范東宣;田昌廣;劉翥;王祿東;管恩亮;劉方紅;盛有錫;綦亮;孫秀金;孫南;魏娜;周紹青;任政堂;秦冬;黃樹寶;劉占凱;武枝;趙麗娜
• 申請（專利權）人: 山東正元冶達科技發展有限公司
• 主分類號: G01N9/26
• 分類號: G01N9/26
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司37105
• 代理人: 趙玉珍

技術領域

本實用新型涉及水質監測領域，具體涉及一種實時監測地下水密度的地下水密度監測裝置。

背景技術

在建筑施工和地理檢測過程中，由于地下水會對地理環境和施工要求造成很大的影響，因此，地下水的密度監測是非常重要的一個環節，目前監測水密度的方法，一般采用人工現場采樣實驗室測定的方法。采用這種方法，不僅成本高，而且實時性差，不能滿足目前對于地下水進行實時監測的實際需求。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提供了地下水密度監測裝置，通過搭建監測點，實時測量地下水密度并將數據實時傳送到后臺，不僅滿足了實時測量的需求，而且降低了測量成本。

本實用新型采用以下技術方案：

地下水密度監測裝置，包括監測探頭、遠程數據采集傳輸終端和監控后臺，所述的監測探頭通過RS485總線與遠程數據采集傳輸終端之間實現數據交互，遠程數據采集傳輸終端與監控后臺通過基于TCP/IP協議的無線通信網絡進行數據傳輸。

進一步的，所述監測探頭包括固定桿、上端壓力傳感器、下端壓力傳感器、垂直穩定器，上端壓力傳感器與下端壓力傳感器均固定在固定桿上，垂直穩定器利用重錘實現。

優選的，上端壓力傳感器和下端壓力傳感器之間的垂直距離為1米。

進一步的，所述遠程數據采集傳輸終端包括金屬外殼以及金屬外殼內部的電池組、主功能模塊，所述的電池組為主功能模塊提供電力供應，所述主功能模塊包括單片機、配置單元、RS485接口單元、無線數據傳輸單元、顯示單元、電源調適單元、定時單元，所述的配置單元、RS485接口單元、無線數據傳輸單元、顯示單元、電源調適單元、定時單元分別與單片機電連接。

進一步的，所述的主功能模塊還包括數據存儲單元，所述的數據存儲單元與單片機電連接。

優選的，所述金屬外殼達到IP67及以上級密封等級。

優選的，所述電池組包括三節D型堿性電池。

進一步的，所述的監控后臺包括數據處理服務器和監控PC，數據處理服務器與遠程數據采集傳輸終端進行數據交互，監控PC與數據處理服務器通過數據線連接，用來顯示數據結果。

本實用新型的有益效果是：

1、整個裝置能耗極低，待機工作時只有時鐘芯片在工作,到指定定時時間才啟動主線路。時鐘芯片工作時最大工作電流2微安，能夠連續運行三年。

2、遠程數據采集傳輸終端有存儲能力，存儲芯片可拆卸，保障數據不丟失。

3、測量精度隨時間漂移量低，由于使用了配對的兩只壓力傳感器，檢測數據取自兩只壓力傳感器的差分值，因為兩只壓力傳感器的器件性能隨時間的變化是一致的，導致的采樣數據的變化或漂移可以通過數據的差分運算抵消掉，因此不對檢測結果造成影響。

附圖說明

圖1是整體原理結構框圖；

圖2是主功能模塊的原理結構圖。

具體實施方式

如圖1所示的地下水密度監測裝置，包括監測探頭、遠程數據采集傳輸終端和監控后臺，所述的監測探頭通過RS485總線與遠程數據采集傳輸終端之間實現數據交互，遠程數據采集傳輸終端與監控后臺通過基于TCP/IP協議的無線通信網絡進行數據傳輸。

監測探頭包括固定桿、上端壓力傳感器、下端壓力傳感器、垂直穩定器，上端壓力傳感器與下端壓力傳感器均固定在固定桿上，垂直穩定器利用重錘實現。上、下端傳感器采用集成水位計，水位計采用高精度硅壓力傳感器，并能通過RS-485總線直接輸出原始采樣值，兩個水位計之間的固定距離大體在1米左右。固定桿和重錘采用316L不銹鋼加工。

監測探頭在組裝完成后，必須在在實驗室環境下利用蒸餾水進行標定以確定由兩個傳感器的之間的距離和傾角所決定的系數a，a＝cosθ/h；h為兩個傳感器之間的距離，上下兩端傳感器感應中心的連線和重力加速度方向之間的夾角。這個系數a監測探頭的系統參數，是包含了對兩個傳感器的距離以及與重力加速度方向之間的夾角的矯正值。

所述遠程數據采集傳輸終端包括鑄鋁金屬外殼以及金屬外殼內部的電池組、主功能模塊，所述的電池組由三節D型堿性電池組成，為主功能模塊提供電力供應，金屬外殼上同時具備探頭接口和GPRS天線接口，金屬外殼達到IP67及以上的密封等級。