[發(fā)明專利]一種超深鉆孔水位智能監(jiān)測裝置

在審

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• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110206539A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設計）人: 徐樂年;閆茂印;殷秀程
• 申請（專利權）人: 山東科技大學;青島海誠自動化設備有限公司
• 主分類號: E21B47/04
• 分類號: E21B47/04
• 代理公司: 青島智地領創(chuàng)專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

本發(fā)明公開了一種超深鉆孔水位智能監(jiān)測裝置，具體涉及鉆孔水位監(jiān)測技術領域。其解決了現(xiàn)有的超深鉆孔水位測量測量誤差大，實時性差的不足。該超深鉆孔水位智能監(jiān)測裝置，包括套筒，所述套筒內(nèi)固定有智能控制器、直流電機、V型槽轉(zhuǎn)盤、導向輪和固定鉤，V型槽轉(zhuǎn)盤套裝在直流電機的轉(zhuǎn)軸上，直流電機驅(qū)動V型槽轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，V型槽轉(zhuǎn)盤上繞有測繩，測繩的一端連有電容式水位開關，另一端依次繞過絕對式編碼器、導向輪、動滑輪后固定于固定鉤處，動滑輪上連有平衡重錘，直流電機的運行狀態(tài)通過智能控制器控制，同步轉(zhuǎn)動的絕對式編碼器將自身角位移量信號傳送至智能控制器。

技術領域

本發(fā)明屬于鉆孔水位監(jiān)測技術領域，具體涉及一種超深鉆孔水位智能監(jiān)測裝置。

背景技術

在煤礦開采過程中，礦井地下水可隨時造成管涌、滲透等災害，嚴重威脅著煤礦的安全生產(chǎn)。因此，對礦井水文進行實時、準確的監(jiān)測和災害預報顯得尤為重要。為預防水害，在礦井井田范圍內(nèi)建立了許多水文地質(zhì)觀測孔，以此來實現(xiàn)對礦井下水文的實時監(jiān)測與預報。

目前針對超深鉆孔水位測量主要采用投入式水壓傳感器測量法和人工測量法，這兩種測量方式存在以下不足：

1.投入式水壓傳感器測量法安裝時需要現(xiàn)場標定水壓傳感器，標定過程中需更安裝人員多次將水壓傳感器在水中下放、上提一定距離，這就增加了安裝繁冗度，并且容易因下放、上提的距離測量不準確會導致傳感器標定誤差；

2.投入式水壓傳感器的測量精度隨著量程的增大而降低，當長時間在水壓力環(huán)境下工作，又容易產(chǎn)生零點漂移，需要人工定期標定，故本發(fā)明裝置采用電容式水位開關形式測量水位；

3.人工測量方式通過人工下放、上提水位開關測量水位，測量結果會受到人為因素的影響，使得測量中的誤差難以控制，也無法滿足實時監(jiān)測的要求；

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述不足，提出了一種采用仿人工測量方式，用直流電機驅(qū)動代替人工上提、下放水位開關進行鉆孔水位智能監(jiān)測的超深鉆孔水位智能監(jiān)測裝置。

本發(fā)明具體采用如下技術方案：

一種超深鉆孔水位智能監(jiān)測裝置，包括套筒，所述套筒內(nèi)固定有智能控制器、直流電機、V型槽轉(zhuǎn)盤、導向輪和固定鉤，V型槽轉(zhuǎn)盤套裝在直流電機的轉(zhuǎn)軸上，直流電機驅(qū)動V型槽轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，V型槽轉(zhuǎn)盤上繞有測繩，測繩的一端連有電容式水位開關，另一端依次繞過絕對式編碼器、導向輪、動滑輪后固定于固定鉤處，動滑輪上連有平衡重錘，直流電機的運行狀態(tài)通過智能控制器控制，同步轉(zhuǎn)動的絕對式編碼器將自身角位移量信號傳送至智能控制器。

優(yōu)選地，所述套筒呈圓柱形，套筒內(nèi)還設有天線和可充電鋰電池，套筒的頂端鑲嵌有太陽能板，太陽能板的正面暴露于外部，太陽能板、可充電鋰電池和智能控制器串聯(lián)。

優(yōu)選地，所述直流電機、絕對式編碼器、導向輪和動滑輪通過測繩的聯(lián)動實現(xiàn)同步機械傳動。

優(yōu)選地，所述絕對式編碼器安裝于直流電機斜下方，導向輪安裝于絕對式編碼器斜下方，當測繩依次繞線經(jīng)過直流電機上的V型槽轉(zhuǎn)盤、絕對式編碼器和導向輪時，這段的測繩呈倒S狀。

優(yōu)選地，所述導向輪的中間套裝支撐軸，支撐軸一端固定于套筒內(nèi)壁，對測繩進行導向，并防止測繩纏繞。

優(yōu)選地，所述天線通過基座底部磁盤吸附在套筒內(nèi)壁，通過移動網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳送至移動One-NET云平臺，外部工作人員通過監(jiān)測計算機登錄固定IP從云端獲取相關數(shù)據(jù)和圖表信息。

優(yōu)選地，所述智能控制器內(nèi)部電路包括藍牙模組，實現(xiàn)移動設備通過藍牙連接智能控制器修改測量相關參數(shù)。