[实用新型]地下水密度监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水质监测领域，具体涉及一种实时监测地下水密度的地下水密度监测装置。

背景技术

在建筑施工和地理检测过程中，由于地下水会对地理环境和施工要求造成很大的影响，因此，地下水的密度监测是非常重要的一个环节，目前监测水密度的方法，一般采用人工现场采样实验室测定的方法。采用这种方法，不仅成本高，而且实时性差，不能满足目前对于地下水进行实时监测的实际需求。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了地下水密度监测装置，通过搭建监测点，实时测量地下水密度并将数据实时传送到后台，不仅满足了实时测量的需求，而且降低了测量成本。

本实用新型采用以下技术方案：

地下水密度监测装置，包括监测探头、远程数据采集传输终端和监控后台，所述的监测探头通过RS485总线与远程数据采集传输终端之间实现数据交互，远程数据采集传输终端与监控后台通过基于TCP/IP协议的无线通信网络进行数据传输。

进一步的，所述监测探头包括固定杆、上端压力传感器、下端压力传感器、垂直稳定器，上端压力传感器与下端压力传感器均固定在固定杆上，垂直稳定器利用重锤实现。

优选的，上端压力传感器和下端压力传感器之间的垂直距离为1米。

进一步的，所述远程数据采集传输终端包括金属外壳以及金属外壳内部的电池组、主功能模块，所述的电池组为主功能模块提供电力供应，所述主功能模块包括单片机、配置单元、RS485接口单元、无线数据传输单元、显示单元、电源调适单元、定时单元，所述的配置单元、RS485接口单元、无线数据传输单元、显示单元、电源调适单元、定时单元分别与单片机电连接。

进一步的，所述的主功能模块还包括数据存储单元，所述的数据存储单元与单片机电连接。

优选的，所述金属外壳达到IP67及以上级密封等级。

优选的，所述电池组包括三节D型碱性电池。

进一步的，所述的监控后台包括数据处理服务器和监控PC，数据处理服务器与远程数据采集传输终端进行数据交互，监控PC与数据处理服务器通过数据线连接，用来显示数据结果。

本实用新型的有益效果是：

1、整个装置能耗极低，待机工作时只有时钟芯片在工作,到指定定时时间才启动主线路。时钟芯片工作时最大工作电流2微安，能够连续运行三年。

2、远程数据采集传输终端有存储能力，存储芯片可拆卸，保障数据不丢失。

3、测量精度随时间漂移量低，由于使用了配对的两只压力传感器，检测数据取自两只压力传感器的差分值，因为两只压力传感器的器件性能随时间的变化是一致的，导致的采样数据的变化或漂移可以通过数据的差分运算抵消掉，因此不对检测结果造成影响。

附图说明

图1是整体原理结构框图；

图2是主功能模块的原理结构图。

具体实施方式

如图1所示的地下水密度监测装置，包括监测探头、远程数据采集传输终端和监控后台，所述的监测探头通过RS485总线与远程数据采集传输终端之间实现数据交互，远程数据采集传输终端与监控后台通过基于TCP/IP协议的无线通信网络进行数据传输。

监测探头包括固定杆、上端压力传感器、下端压力传感器、垂直稳定器，上端压力传感器与下端压力传感器均固定在固定杆上，垂直稳定器利用重锤实现。上、下端传感器采用集成水位计，水位计采用高精度硅压力传感器，并能通过RS-485总线直接输出原始采样值，两个水位计之间的固定距离大体在1米左右。固定杆和重锤采用316L不锈钢加工。

监测探头在组装完成后，必须在在实验室环境下利用蒸馏水进行标定以确定由两个传感器的之间的距离和倾角所决定的系数a，a＝cosθ/h；h为两个传感器之间的距离，上下两端传感器感应中心的连线和重力加速度方向之间的夹角。这个系数a监测探头的系统参数，是包含了对两个传感器的距离以及与重力加速度方向之间的夹角的矫正值。

所述远程数据采集传输终端包括铸铝金属外壳以及金属外壳内部的电池组、主功能模块，所述的电池组由三节D型碱性电池组成，为主功能模块提供电力供应，金属外壳上同时具备探头接口和GPRS天线接口，金属外壳达到IP67及以上的密封等级。