[發(fā)明專利]一種地下水流場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110029622.7
• 申請(qǐng)日: 2021-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN112859184A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童夏敏;王彤宇;王智國
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北掌慧測(cè)控科技有限公司
• 主分類號(hào): G01V3/40
• 分類號(hào): G01V3/40
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 張聯(lián)群

1.一種地下水流場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括分別在巖土層和在地下水運(yùn)移方向埋設(shè)的滲透?jìng)鞲袉卧⑨屗畟鞲袉卧AN總線數(shù)據(jù)采集器、通信分站和監(jiān)測(cè)器；所述的滲透?jìng)鞲袉卧歪屗畟鞲袉卧妮敵龆诉B接CAN總線數(shù)據(jù)采集器的輸入端，所述的CAN總線數(shù)據(jù)采集器的輸出端連接通信分站的輸入端，所述的通信分站將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)輸出到監(jiān)測(cè)中心的監(jiān)測(cè)器，通過監(jiān)測(cè)器顯示出地下水流場(chǎng)的動(dòng)態(tài)參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水流場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是：所述的滲透?jìng)鞲袉卧妼?dǎo)率傳感器和與電導(dǎo)率傳感器相連的水分傳感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水流場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：其特征是：所述的釋水傳感單元包括由若干不同方向的壓力傳感器組成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水流場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：其特征是：所述的滲透?jìng)鞲袉卧?中的電導(dǎo)率傳感器的型號(hào)為SUNTEX的傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水流場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：其特征是：所述的滲透?jìng)鞲袉卧?中的水分傳感器的型號(hào)為YDSC-A01的傳感器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水流場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：其特征是：所述的釋水傳感單元2中的壓力傳感器的型號(hào)為AE-S的壓力傳感器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水流場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：其特征是：所述的CAN總線數(shù)據(jù)采集器3的為GCAN-401。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水流場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：其特征是：所述的通信分站4的型號(hào)為KT158的煤礦無線通信設(shè)備。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水流場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：其特征是：所述的監(jiān)測(cè)器5的型號(hào)為PWS6600S。

10.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種地下水流場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法，其特征是：利用滲透?jìng)鞲袉卧歪屗畟鞲袉卧鳛閺?fù)合傳感器系統(tǒng)，滲透?jìng)鞲袉卧獧z測(cè)的最終參數(shù)是滲透系數(shù)，釋水傳感單元檢測(cè)的最終參數(shù)是釋水系數(shù)，具體檢測(cè)方法為間接檢測(cè)法，即通過組成滲透?jìng)鞲袉卧碾妼?dǎo)率傳感器和水分傳感器獲得的數(shù)據(jù)，計(jì)算出滲透系數(shù)；通過組成釋水傳感單元的壓力傳感器獲得的數(shù)據(jù)，計(jì)算出釋水系數(shù)；具體計(jì)算方法為：

(1)滲透系數(shù)的檢測(cè)方法：首先在巖土層某個(gè)位置埋設(shè)第一組滲透?jìng)鞲袉卧碾妼?dǎo)率傳感器和水分傳感器，然后在地下水運(yùn)移方向，距離第一組滲透?jìng)鞲衅髀裨O(shè)地點(diǎn)位置L遠(yuǎn)的地方埋設(shè)第二組滲透?jìng)鞲袉卧碾妼?dǎo)率傳感器和水分傳感器，通過監(jiān)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)第一組滲透?jìng)鞲袉卧乃謧鞲衅骱碗妼?dǎo)率傳感器開始變化時(shí)，測(cè)得第一組滲透?jìng)鞲袉卧碾妼?dǎo)率傳感器的參數(shù)為D1，第二組滲透?jìng)鞲袉卧碾妼?dǎo)率傳感器的參數(shù)為D2，并開始計(jì)時(shí)，接著監(jiān)測(cè)第二組滲透?jìng)鞲袉卧碾妼?dǎo)率傳感器和水分傳感器，一直監(jiān)測(cè)到第二組滲透?jìng)鞲袉卧乃謧鞲衅骱碗妼?dǎo)率傳感器數(shù)據(jù)變化趨于穩(wěn)定且接近于第一組滲透?jìng)鞲袉卧乃謧鞲衅骱碗妼?dǎo)率傳感器數(shù)據(jù)時(shí)，記錄這段時(shí)間為t1，所需的滲透系數(shù)K則為：

K＝(D2-D1)LM/t1

式中：M為滲透?jìng)鞲袉卧裨O(shè)區(qū)域的含水層厚度，通過地質(zhì)勘探信息預(yù)先獲得的數(shù)據(jù)；

(2)釋水系數(shù)的檢測(cè)方法：首先在巖土層某個(gè)位置埋設(shè)第一組釋水傳感單元的六個(gè)不同方向的壓力傳感器，分別布置在一立方米的正方體的六個(gè)面中心點(diǎn)，壓力傳感器的受壓面為正方體中心的反向；然后沿地下水運(yùn)移方向，距離第一組傳感器埋設(shè)地點(diǎn)位置L遠(yuǎn)的地方埋設(shè)第二組滲透?jìng)鞲袉卧牧鶄€(gè)壓力傳感器，布置方式與前面六個(gè)壓力傳感器相同。通過監(jiān)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)第一組釋水傳感單元的壓力傳感器開始變化時(shí)，測(cè)得第一組釋水傳感單元的多個(gè)壓力傳感器的參數(shù)，選擇其中最大壓力值記為P1，并開始計(jì)時(shí)，接著監(jiān)測(cè)第二組釋水傳感單元的壓力傳感器，經(jīng)過時(shí)間t2開始記錄第二組釋水傳感單元的壓力傳感器數(shù)據(jù)，選擇其中的最大值記為P2，則所需的釋水系數(shù)S為：

S＝(P2-P1)MK/t2

式中：K為通過滲透?jìng)鞲袉卧O(jiān)測(cè)的滲透系數(shù)。