[实用新型]井口固定式地下水位激光自动测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光式地下水水位自动测量装置，属于地下水位测量技术领域。

背景技术

地下水监测是收集地下水信息资料的重要手段，准确及时的资料收集不仅能够指导工作实践解决问题，而且更是研究地下水位动态规律的基础。掌握不同研究区域、不同水文地质单元、不同水源地地下水要素时空变化特征，对地下水资源的开发、保护、研究与管理具有重要意义。地下水主要监测要素有地下水位、水温、水质、流速及流向等，其中地下水水位是最基本、最普遍也是最重要的地下水监测要素。

水位测量中按测量方式可分为测绳式、浮子式、超声波式、激光式、压力式及感应式等多种形式。目前国内地下水水位观测方法多采用传统方式，应用的仪器设备相对简单，自动化程度很低且存在较大误差。随着国家地下水监测工程的启动，越来越多先进的地下水位监测方法和设备将被采用。地下水位激光测量装置精度高，可靠性好，属于光波测量技术范畴。激光式水位计分为脉冲法、差频相位法、相位法，脉冲式激光水位测量因电路实现而造价昂贵，差频相位法要求在被测两端有能够主动配合的目标，相位法则要求的测距端必须能够反射（反射镜或反射装置）。

发明内容

针对上述现有技术，申请人发现水的反射性质恰恰能满足相位法激光测距的反应要求。本实用新型提供一种井口固定式地下水位激光自动测量装置，其特点是快捷、便利、电路简单、故障率低、可靠性高。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种井口固定式地下水位激光自动测量装置，包括用于固定在井口的壳体，壳体内设有激光发射与接收装置，所述激光发射与接收装置包括激光发射器和信号接收器，所述激光发射器的发射端和信号接收器的接收端与井内地下水位相对应，所述激光发射与接收装置与信号处理装置相连，信号处理装置与成果输出装置相连，所述激光发射与接收装置、信号处理装置和成果输出装置均与处理器相连。

另外，根据本实用新型实施例的井口固定式地下水位激光自动测量装置还可以具有以下附加技术特征：

优选的，所述激光发射与接收装置还包括信号控制器，信号控制器与所述激光发射器相连。

优选的，所述信号处理装置包括信号过滤器，信号过滤器与所述信号接收器和信号放大器相连，信号放大器与运算器相连。

优选的，所述成果输出装置包括存储器和发射器，所述存储器和发射器与信号处理装置相连，所述发射器还与USB接口、蓝牙发射模块和无线传输模块相连。

优选的，所述处理器为ARM单片机。

优选的，所述壳体上还设有开关，所述开关与所述处理器相连。

优选的，该装置还包括供电电源。

优选的，所述电源为太阳能电池。

优选的，利用USB接口与电脑相连，通过在电脑中安装的专用操作软件，可定制测量时间。

本实用新型的井口固定式地下水位激光自动测量装置其工作流程可以是：激光发射控制器发出激光脉冲后，经地下水面反射后向各方散射，反射部分激光返回到信号接收器。激光信号通过仪表过滤技术（信号过滤器）、仪表放大技术（信号放大器）和单片机控制技术对数据进行识别、提取、放大、转换，然后进入数据处理器进行运算。运算完成后处理结果（测量日期时间、地下水位埋深等）保存于储存器中，再根据需要随时将结果发送到手机等设备或经无线传输发送到相应网址或通过USB接口拷贝至计算机或PDA中。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型井口固定示意图；

图2是本实用新型的原理框图；

附图标记说明：

壳体1；专用井盖2；太阳能电池板3；保护外罩4；信号控制器5；激光发射器6；信号接收器7；信号过滤器8；信号放大器9；运算器10；数据存储器11；数据发射器12；USB接口13；蓝牙发射模块14；无线传输模块15；ARM单片机16；发射端17；接收端18。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-2所示，本实施例提供了一种井口固定式地下水位激光自动测量装置，包括壳体1、激光发射与接收装置、信号处理装置、成果输出装置和处理器。