[发明专利]一种超深钻孔水位智能监测装置

说明书

本发明公开了一种超深钻孔水位智能监测装置，具体涉及钻孔水位监测技术领域。其解决了现有的超深钻孔水位测量测量误差大，实时性差的不足。该超深钻孔水位智能监测装置，包括套筒，所述套筒内固定有智能控制器、直流电机、V型槽转盘、导向轮和固定钩，V型槽转盘套装在直流电机的转轴上，直流电机驱动V型槽转盘转动，V型槽转盘上绕有测绳，测绳的一端连有电容式水位开关，另一端依次绕过绝对式编码器、导向轮、动滑轮后固定于固定钩处，动滑轮上连有平衡重锤，直流电机的运行状态通过智能控制器控制，同步转动的绝对式编码器将自身角位移量信号传送至智能控制器。

技术领域

本发明属于钻孔水位监测技术领域，具体涉及一种超深钻孔水位智能监测装置。

背景技术

在煤矿开采过程中，矿井地下水可随时造成管涌、渗透等灾害，严重威胁着煤矿的安全生产。因此，对矿井水文进行实时、准确的监测和灾害预报显得尤为重要。为预防水害，在矿井井田范围内建立了许多水文地质观测孔，以此来实现对矿井下水文的实时监测与预报。

目前针对超深钻孔水位测量主要采用投入式水压传感器测量法和人工测量法，这两种测量方式存在以下不足：

1.投入式水压传感器测量法安装时需要现场标定水压传感器，标定过程中需更安装人员多次将水压传感器在水中下放、上提一定距离，这就增加了安装繁冗度，并且容易因下放、上提的距离测量不准确会导致传感器标定误差；

2.投入式水压传感器的测量精度随着量程的增大而降低，当长时间在水压力环境下工作，又容易产生零点漂移，需要人工定期标定，故本发明装置采用电容式水位开关形式测量水位；

3.人工测量方式通过人工下放、上提水位开关测量水位，测量结果会受到人为因素的影响，使得测量中的误差难以控制，也无法满足实时监测的要求；

发明内容

本发明的目的是针对上述不足，提出了一种采用仿人工测量方式，用直流电机驱动代替人工上提、下放水位开关进行钻孔水位智能监测的超深钻孔水位智能监测装置。

本发明具体采用如下技术方案：

一种超深钻孔水位智能监测装置，包括套筒，所述套筒内固定有智能控制器、直流电机、V型槽转盘、导向轮和固定钩，V型槽转盘套装在直流电机的转轴上，直流电机驱动V型槽转盘转动，V型槽转盘上绕有测绳，测绳的一端连有电容式水位开关，另一端依次绕过绝对式编码器、导向轮、动滑轮后固定于固定钩处，动滑轮上连有平衡重锤，直流电机的运行状态通过智能控制器控制，同步转动的绝对式编码器将自身角位移量信号传送至智能控制器。

优选地，所述套筒呈圆柱形，套筒内还设有天线和可充电锂电池，套筒的顶端镶嵌有太阳能板，太阳能板的正面暴露于外部，太阳能板、可充电锂电池和智能控制器串联。

优选地，所述直流电机、绝对式编码器、导向轮和动滑轮通过测绳的联动实现同步机械传动。

优选地，所述绝对式编码器安装于直流电机斜下方，导向轮安装于绝对式编码器斜下方，当测绳依次绕线经过直流电机上的V型槽转盘、绝对式编码器和导向轮时，这段的测绳呈倒S状。

优选地，所述导向轮的中间套装支撑轴，支撑轴一端固定于套筒内壁，对测绳进行导向，并防止测绳缠绕。

优选地，所述天线通过基座底部磁盘吸附在套筒内壁，通过移动网络将数据传送至移动One-NET云平台，外部工作人员通过监测计算机登录固定IP从云端获取相关数据和图表信息。

优选地，所述智能控制器内部电路包括蓝牙模组，实现移动设备通过蓝牙连接智能控制器修改测量相关参数。