[發明專利]煤礦采空區水文地質參數采集系統及其方法

有效

• 申請號: 202011176465.4
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112253249B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 趙義平;魏永富;劉偉;王子河;王明新;汪馨竹;張志夫;李敏巍
• 申請（專利權）人: 水利部牧區水利科學研究所
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 石家莊海天知識產權代理有限公司 13101
• 代理人: 孟樹勛

1.一種煤礦采空區水文地質參數采集系統，具有電源適配器（7）、線纜（3）、安裝于地面上的數據收集裝置（4）、計算機（5）、聲光預警裝置（6），其特征在于所述的煤礦采空區水文地質參數采集系統還具有設置于煤礦采空區底板A上的安裝孔B中的采集裝置，所述采集裝置具有底座（8）、呈圓柱體形的框體（1）、呈圓環體形的內套體（18）、位于內套體外側的呈圓環形的外套體（14）、由透明材料制成的帶水位刻度的標尺筒（2）、照明發光二極管（16）、微距攝像頭（17）、多個無軸螺旋葉片（15）、多組兜水構件（13）、水質傳感器（20）、溫度傳感器（21）、水壓傳感器（19）、水位傳感器（204）；

上述框體（1）具有圓形的呈橫向設置的上端平板（101）、圓形的呈橫向設置的底端平板（102）、連接上端平板和底端平板的多個呈縱向設置的連接桿（103），框體（1）的側面安裝有第一過濾網（104），框體的底端平板（102）與底座（8）固定連接，底座（8）沿周邊具有多個開口槽（801），每個所述開口槽（801）的底面呈外側位置低，內側位置高的傾斜狀態，每個所述開口槽的外側端開口處安裝有第二過濾網（802），在與每個所述開口槽（801）位置相對應處上述底端平板（102）上具有通孔（105）；

上述框體（1）內設有外套體（14）、內套體（18），所述外套體（14）的上下兩端分別與上端平板（101）和底端平板（102）固定連接，所述內套體（18）的下端與底端平板（102）固定連接，內套體（18）的上端從上端平板（101）伸出而形成內套體的伸出端，該內套體的伸出端與標尺筒（2）的底端固定連接，標尺筒（2）的上端與頂蓋（203）通過數個螺釘固定連接；上述外套體（14）與框體（1）的外側面之間的圓環體形空腔中設有沿圓周方向均布的多個無軸螺旋葉片（15），相鄰的兩個無軸螺旋葉片的旋向相反，上端平板（101）在與每個所述無軸螺旋葉片相對應處皆具有一個安裝孔，每個所述安裝孔皆由與之相對應的一個端蓋（9）封堵，每個所述端蓋（9）通過多個螺釘與上端平板（101）固定連接，設于每個所述無軸螺旋葉片（15）的底端的下軸頭（10′）由底端平板（102）的上端面中的定位孔限位，設于每個所述無軸螺旋葉片（15）的頂端的上軸頭（10）由端蓋（9）上的定位孔限位；上述外套體（14）與內套體（18）之間的圓環體形空腔中設有沿圓周方向均布的多組兜水構件（13），每組兜水構件（13）具有多個兜水體（1301）、穿過每個兜水體中心并與該兜水體固定連接的軸體（1302）、螺母（12），每個所述兜水體（1301）皆呈正四棱臺形，正四棱臺的四個側面皆具有兜水槽（1303）；上端平板（101）在與每組兜水構件相對應處皆具有一個安裝入孔，每個所述安裝入孔皆由與之相對應的一個端蓋體（11）封堵，每個所述端蓋體（11）通過多個螺釘與上端平板（101）固定連接，每個所述軸體（1302）的底端由底端平板（102）的上端面中的定位孔限位，每個所述軸體（1302）的頂端由端蓋體（11）上的定位孔限位并從端蓋體伸出而形成軸體的伸出端，該軸體的伸出端由螺母（12）鎖定；

外套體（14）的側壁具有呈縱向設置的水流通過的多列通水口（1401），多列通水口（1401）沿外套體的圓周方向均勻分布，多列通水口（1401）與多個無軸螺旋葉片（15）一一相對應，每列通水口（1401）所處的位置各對應一個無軸螺旋葉片（15），相鄰的兩列通水口（1401）之間設有一組兜水構件（13）；每組兜水構件（13）中兜水體（1301）的數量與每列通水口（1401）中通水口的數量相同，每組兜水構件（13）中各兜水體（1301）所處的高度位置與每列各通水口（1401）所處的高度位置相同；

水壓傳感器（19）安裝于內套體（18）的側壁上并處于上端平板（101）的底面的位置，水質傳感器（20）、溫度傳感器（21）安裝于內套體（18）的側壁上，且水壓傳感器（19）的探頭、水質傳感器（20）的探頭、溫度傳感器（21）的探頭伸入外套體與內套體之間的圓環體形空腔中，水位傳感器（204）安裝于標尺筒（2）的側壁上并處于頂蓋（203）的位置且水位傳感器（204）的探頭從標尺筒中伸出；

標尺筒（2）的內壁上安裝有微距攝像頭（17），標尺筒的頂蓋（203）的內壁上安裝有照明發光二極管（16），線纜（3）的前部外面通過起密封保護作用的塑料管（202）包裹，線纜（3）的前部連同塑料管從頂蓋（203）上的穿入孔同時伸到標尺筒（2）內、內套體（18）內，線纜（3）的前端分別與照明發光二極管（16）、水位傳感器（204）、微距攝像頭（17）、水壓傳感器（19）、水質傳感器（20）、溫度傳感器（21）相連接，線纜（3）的后端分別與電源適配器（7）、數據收集裝置（4）、計算機（5）相連接，線纜（3）中的第一數據線將微距攝像頭（17）與計算機（5）相連接，線纜（3）中的第二數據線至第五數據線將水位傳感器、水壓傳感器、水質傳感器、溫度傳感器與數據收集裝置（4）相連接，數據收集裝置（4）通過數據傳輸線與計算機（5）相連接，計算機（5）與聲光預警裝置（6）相連接。