[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于海水入侵區(qū)的地下水多參數(shù)測量裝置、系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011292218.0
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112505271A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴云峰;林錦;韓江波;孫曉敏
• 申請（專利權(quán)）人: 水利部交通運(yùn)輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了地下水監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域的一種應(yīng)用于海水入侵區(qū)的地下水多參數(shù)測量裝置、系統(tǒng)，通過一次測量即可獲取溫度、水位等多個參數(shù)，檢測干擾小、準(zhǔn)確度高、攜帶方便，適合野外水文地質(zhì)調(diào)查應(yīng)用。箱體內(nèi)固定有面板，面板的一側(cè)設(shè)有傳感器接口、通訊接口和電源接口；另一側(cè)固定有信號調(diào)理模塊、多通道采集模塊和隔離電源；多通道采集模塊包括ADC單元和USB通訊單元，ADC單元與信號調(diào)理模塊電連接，信號調(diào)理模塊與傳感器接口電連接，隔離電源分別與電源接口、信號調(diào)理模塊和多通道采集模塊電連接；USB通訊單元與通訊接口電連接；傳感器接口連接用于采集地下水參數(shù)的多分頭傳感器；通訊接口用于接收上位機(jī)的控制指令并將獲取的地下水參數(shù)上傳至上位機(jī)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地下水監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于海水入侵區(qū)的地下水多參數(shù)測量裝置、系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國約45%（全球約44%）的人口居住在沿海地區(qū)，地下水開采等人類活動和海平面上升導(dǎo)致許多地區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重的海水入侵問題，引發(fā)地下水水質(zhì)惡化、土壤退化等一系列生態(tài)環(huán)境問題，嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。海水入侵的發(fā)生是由自然和人為因素共同作用的結(jié)果，其中最直接的原因就是高強(qiáng)度開采導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降，并由此引發(fā)的地下水負(fù)值區(qū)不斷擴(kuò)大，尤其在滲漏性較好的含水層中海水入侵速度較快。海水入侵區(qū)地下水環(huán)境調(diào)查過程中地下水的水溫、水位、pH值、自然電位、電導(dǎo)率、氧化-還原電位（ORP值）等參數(shù)往往需要在現(xiàn)場測定。然而在野外水文地質(zhì)調(diào)查中，往往需要攜帶較多的檢測器具經(jīng)過多次測量才能獲得所需要的數(shù)據(jù)，大量的檢測器具在使用時(shí)接線繁瑣，攜帶不便，且容易出現(xiàn)接線錯誤或測量不準(zhǔn)的情況，測量一組完整的數(shù)據(jù)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，且不同的數(shù)據(jù)之間由于間隔時(shí)間較長，不能真實(shí)反映不同地下水參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，給野外水文地質(zhì)調(diào)查帶來了很多的不便。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于海水入侵區(qū)的地下水多參數(shù)測量裝置、系統(tǒng)，通過一次測量即可獲取溫度、水位、自然電位、鹽度、電導(dǎo)率等多個參數(shù)，檢測干擾小、準(zhǔn)確度高、攜帶方便，適合野外水文地質(zhì)調(diào)查應(yīng)用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種應(yīng)用于海水入侵區(qū)的地下水多參數(shù)測量裝置，其特征是，包括箱體，所述箱體內(nèi)固定有面板，所述面板的一側(cè)設(shè)有傳感器接口、通訊接口和電源接口；所述面板的另一側(cè)通過多個固定柱固定有信號調(diào)理模塊、多通道采集模塊和隔離電源；所述多通道采集模塊包括ADC單元和USB通訊單元，所述ADC單元與所述信號調(diào)理模塊電連接，所述信號調(diào)理模塊與所述傳感器接口電連接，所述隔離電源分別與所述電源接口、信號調(diào)理模塊和多通道采集模塊電連接；所述USB通訊單元與所述通訊接口電連接；所述傳感器接口通過模擬信號線束封裝連接用于采集地下水參數(shù)的多分頭傳感器；所述通訊接口用于接收上位機(jī)的控制指令并將獲取的地下水參數(shù)上傳至上位機(jī)；所述電源接口用于連接外部電源。

進(jìn)一步地，所述模擬信號線束封裝的一端通過溫度傳感器線束連接溫度傳感器，通過自然電位傳感器線束連接自然電位傳感器，通過水位傳感器線束連接壓力傳感器，通過鹽度傳感器線束連接鹽度傳感器，所述模擬信號線束封裝的另一端通過多芯防水插頭連接所述傳感器接口。

進(jìn)一步地，所述多通道采集模塊包括MCU，所述MCU分別與所述ADC單元和所述USB通訊單元電連接；所述MCU用于控制所述ADC單元將模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號，并將轉(zhuǎn)換完畢的數(shù)字量信號通過所述USB通信單元上傳至上位機(jī)，同時(shí)根據(jù)接收到的上位機(jī)的控制指令進(jìn)行采集操作。

進(jìn)一步地，所述隔離電源包括電源電路和鋰電池，所述隔離電源通過所述電源接口連接外部電源，用于將外部220V交流電轉(zhuǎn)換為設(shè)定電壓的直流電向所述信號調(diào)理模塊和多通道采集模塊供電并給鋰電池充電。