[发明专利]一种水文地质钻孔水位自动采集装置及方法

说明书

本发明涉及地质勘探技术领域，具体为一种水文地质钻孔水位自动采集装置及方法，所述水位采集模块包括水位采集箱和数据传输模块，数据传输模块用于水位采集模块与中心采集上位机信息的交换，所述取水管的顶端外侧与水位采集箱的内侧相连通，所述取水管的数量至少为3个，所述取水管的底端高度和顶端高度均相等，在这种设置下，一方面能够通过三个位置的测量取均值来减小监测误差，一方面可以通过三个监测点水位采集箱内压强数据的对比来防止其中一个监测点水位采集箱出现密封问题，所述水位采集模块通过数据传输模块实现与中心采集上位机的信息互通，所述水位采集模块包括抽气泵、固定模块、水线信息模块、气压信息模块和气压补偿模块。

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，具体为一种水文地质钻孔水位自动采集装置及方法。

背景技术

目前，对于地质勘探中的地下水位的测量，国内外相关单位只是对各自的学科知识和用途十分有限的设备装置加以利用，没有可以实时跟踪探测地下水位的装置。例如，当一口观测井打通后，便利用水位仪下放至水层内，通过感应装置得到水位仪距离水面高度，再通过井口下方的电线长度计算出水面距离地表井口的高度。然而这种方法过于局限，误差大，且受地形、地层及自身构造等多种因素影响，无法真实可靠地得出地下水位的时间和空间变化。在野外水文地质工作中观测地下水的仪器，除了感应装置的观测方法，还有超声波和激光雷达测距的监测方法，但是这两种方法需要进行超声波、激光雷达信号转换，设备价格较高，安装复杂，受限于仪器成本，很少能够在野外条件差的地方实现安装。

在上述对水位的测量方法中，均需要开挖出一个直径较大的测量口以使感应装置放入里面，使得前期施工周期较长，还要面对后期的测量口维护，将测量工具放到井内进行测量需要在一些精密仪器的配合下完成，还需要面对井内潮湿的使用环境，影响装置的使用寿命，因此，具有可随地下水位升降而实时智能跟踪测量的装置显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水文地质钻孔水位自动采集装置及方法，以解决上述背景技术中提出的难以实时监测的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水文地质钻孔水位自动采集装置，包括取水管、水位采集模块和中心采集上位机，所述取水管穿过土壤层向下深入到隔水层上方的含水层内，所述水位采集模块包括水位采集箱和数据传输模块，数据传输模块用于水位采集模块与中心采集上位机信息的交换，所述取水管的顶端外侧与水位采集箱的内侧相连通，所述取水管的数量至少为3个，所述取水管的底端高度和顶端高度均相等，在这种设置下，一方面能够通过三个位置的测量取均值来减小监测误差，一方面可以通过三个监测点水位采集箱内压强数据的对比来防止其中一个监测点水位采集箱出现密封问题。

所述水位采集模块通过数据传输模块实现与中心采集上位机的信息互通，水位采集模块包括抽气泵、固定模块、水线信息模块、气压信息模块和气压补偿模块，所述水位采集箱的上侧固定连接有防护板，所述水位采集箱呈圆柱状设置，所述防护板的表面呈圆弧状设置，这种形状的设置可以起到防护的作用，圆柱状可以减小大风环境下的箱体受力不均匀可能会发生偏转的问题；抽气泵，通过所述抽气泵的工作能够将含水层的水抽到水线信息模块的内侧；固定模块，通过所述固定模块能够对水位采集箱的位置进行固定并实现对水位采集箱内侧的密封；水线信息模块，通过所述水线信息模块能够在水位的小范围波动内实现水位的精确采集；气压信息模块，通过所述气压信息模块能够在水位的大范围波动内实现水位的精确采集；气压补偿模块，所述气压补偿模块能够根据测量所在地区的气压变化对水位采集箱内侧的气压进行补偿。