[發明專利]一種高寒凍土區包氣帶水土實時監測系統及其安裝方法

在審

• 申請號: 202211430625.2
• 申請日: 2022-11-15
• 公開（公告）號: CN115684553A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 李備;劉景濤;張玉璽;向小平;解飛;周冰;朱亮;陳璽;張美慧;石萬鵬
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院水文地質環境地質研究所
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N1/44;G01D21/02;G01B5/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 鄭粟文

1.一種高寒凍土區包氣帶水土實時監測系統，其特征在于：包括水平布置于監測孔頂部的定位桿，所述定位桿與設置于所述監測孔內的定位鋼絲頂部固定連接，所述定位鋼絲底部設有重量能夠調節的配重錘；所述定位鋼絲上安裝有多個監測探頭，多個所述監測探頭分別連接到數據采集及傳輸機箱內，所述數據采集及傳輸機箱電連接有蓄電池，所述蓄電池電連接有太陽能板。

2.根據權利要求1所述的高寒凍土區包氣帶水土實時監測系統，其特征在于：所述定位桿采用空心鍍鋅管，所述定位桿水平埋設于所述監測孔頂部的地表，且與地面齊平，所述定位鋼絲頂部通過鋼絲卡扣固定在所述定位桿中心位置處。

3.根據權利要求1所述的高寒凍土區包氣帶水土實時監測系統，其特征在于：所述定位鋼絲外包裹有耐腐蝕、防凍的橡膠層，所述定位鋼絲上依次設置有多個卡扣及扎帶，所述監測探頭通過所述卡扣及扎帶與所述定位鋼絲固定連接。

4.根據權利要求1所述的高寒凍土區包氣帶水土實時監測系統，其特征在于：所述數據采集及傳輸機箱內置有數據采集器、供電端子和多個接線柱，所述數據采集及傳輸機箱內還設有北斗傳輸/4G傳輸裝置。

5.根據權利要求1所述的高寒凍土區包氣帶水土實時監測系統，其特征在于：所述數據采集及傳輸機箱固定于立桿上，所述立桿底部通過水泥基礎固定設置于監測孔一側，所述太陽能板鉸接于所述立桿頂部。

6.根據權利要求5所述的高寒凍土區包氣帶水土實時監測系統，其特征在于：所述蓄電池采用密封包裹于地埋箱內的鉛蓄電池，所述地埋箱埋設于所述水泥基礎一側。

7.根據權利要求4所述的高寒凍土區包氣帶水土實時監測系統，其特征在于：多個所述監測探頭的探頭通訊線分別與所述數據采集器連接，所述監測探頭和數據采集器的電源線分別與所述供電端子對應的接口連接；多個所述接線柱分別與數據采集器的總通訊線接口、供電端子總輸出正負極、蓄電池正負極、太陽能板正負極以及北斗傳輸/4G傳輸裝置的北斗/4G信號線連接。

8.一種高寒凍土區包氣帶水土實時監測系統的安裝方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一，按照監測深度要求選取定位鋼絲，通過鋼絲卡扣將定位鋼絲頂端固定在定位桿中心位置；選取與定位鋼絲同長度的鋼卷尺，將有零刻度線一端固定在定位桿與定位鋼絲交叉處；中間每間隔0.5m用軋帶將定位鋼絲和鋼卷尺固定連接；

步驟二，根據擬設監測層位要求，將監測探頭粘貼序號標簽，之后由定位鋼絲底端向頂端方向開始逐個安裝，對照鋼卷尺刻度，通過定位卡扣將監測探頭與定位鋼絲固定連接；

步驟三，采用橡膠層將監測探頭、鋼卷尺、定位鋼絲、固定卡扣進行包裹，用電熱烤燈進行烘烤，使其形成集成線纜；同時，將每個監測探頭線纜超出定位桿部分橡膠層包裹，電熱烤燈進行烘烤，使其形成集成線纜；監測探頭的監測探針裸露在集成線纜外部；

步驟四，根據監測深度和監測探頭數量選擇配重錘，用鋼絲卡扣將配重錘固定在定位鋼絲末端；

步驟五，對應標簽序號，將監測探頭與數據采集器連接，同時將數據采集及傳輸機箱內部各接口對應連接；

步驟六，將各接線柱與繼電器、低功耗測控終端、電源控制開關相連；

步驟七，預埋水泥基礎，將立桿與水泥基礎固定安裝，將數據采集及傳輸機箱安裝在立桿上，將北斗/4G天線固定在立桿頂端，將太陽能板安裝在在立桿上部，將蓄電池裝進地埋箱，然后將地埋箱埋在水泥基礎旁邊。