[发明专利]恒温静力水准系统及其使用方法

权利要求书

1.一种恒温静力水准系统，包括静力水准仪(1)和网关(2)，静力水准仪(1)分为传感器仓和液体仓上下两部分，在静力水准仪(1)的壳体(15)上从上至下依次对称布设了一对电缆接口(151)、一对气管接口(152)和一对水管接口(153)，其特征是：静力水准仪(1)的壳体(15)用聚甲基丙烯酸甲酯制成，静力水准仪(1)还包括：电路控制器(11)、温度传感器(12)、网状加热装置(13)和非接触式测距传感器(14)，

电路控制器(11)、温度传感器(12)、网状加热装置(13)和非接触式测距传感器(14)都布设于静力水准仪(1)的传感器仓内，电路控制器(11)由电源模块(111)、微处理器(112)、传感采集模块(113)和温控模块(114)组成，电源模块(111)通过导线分别连接温度传感器(12)、非接触式测距传感器(14)、微处理器(112)、传感采集模块(113)和温控模块(114)，温控模块(114)通过信号线连接网状加热装置(13)，微处理器(112)通过信号线分别连接电源模块(111)、传感采集模块(113)和温控模块(114)。

2.如权利要求1所述的恒温静力水准系统，其特征是：微处理器(112)通过I2C总线连接电源模块(111)，微处理器(112)通过SPI总线连接传感采集模块(113)，微处理器(112)通过GPIO总线连接温控模块(114)。

3.如权利要求1或2所述的恒温静力水准系统的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：

① 在监测现场进行静力水准测量系统的仪器安装及组网，分别用电缆、气管和水管在所述电缆接口(151)、气管接口(152)及水管接口(153)处连接相邻静力水准仪(1)，串联后连接至网关(2)，在安装的过程中通过透明的亚克力材质的壳体(15)观察到液体仓的液位情况，在各静力水准仪(1)上安装保温罩(154)，在水管及气管上安装保温管(155)；

② 系统开始监测工作，由网关(2)发送一个温度指令，所述温度高于当时当地气温，通过线缆传输给各静力水准仪(1)的电路控制器(11)，电路控制器(11)中基于PID算法的温控模块(114)控制网状加热装置(13)的开关与电源模块(111)接通，网状加热装置(13)开始升温，由温度传感器(12)测量仪器内部温度并通过传感采集模块(113)将温度数据传输至网关(2)，当所有静力水准仪(1)的内部温度均达到同一设定温度时，温控模块(114)控制网状电热装置(13)的开关与电源模块(111)断开停止加热；

③ 当外界温度发生变化导致各静力水准仪(1)的内部温度不同时，各静力水准仪(1)的温度传感器(12)感知本静力水准仪(1)内部的温度，通过电路控制器(11)内部的传感采集模块(113)将数据传输至网关(2)，由网关(2)读取其中温度最大值，将该值发送给各静力水准仪(1)的电路控制器(11)，按照上述2的步骤，将各静力水准仪(1)的温度调至该最高温度值，始终保持所有静力水准仪(1)的内部温度相同；

④ 各静力水准仪(1)在恒定温度下将测得的水位数据按照设定的采样频率发送给网关(2)，由网关(2)上传至云端。