监测装置和地下水监测系统的制作方法

专利检索2025-01-21  29


本申请涉及地质监测,尤其涉及监测装置和地下水监测系统。


背景技术:

1、地下水资源是水资源中的一种,相较于地表水资源,地下水资源水量和水质等变化引起的环境变化,以及地下水运移规律不能直接观察。同时,地下水受到的污染及地下水的过度使用引起的地面沉降是渐变的,一旦累计到一定程度,就会造成不可逆的破坏。因此准确开发保护地下水必须依靠长期地下水监测,及时掌握地下水动态变化情况。

2、在相关技术中,为了监测地下水的流速和流向,通常是将现有探头与水下线缆相连,使用探杆直接将现有探头送入与地下水连通的钻孔内,直至现有探头进入地下水水面。

3、然而现有探头在钻孔内移动的过程中,很容易与钻孔孔壁发生磕碰或者紧贴钻孔孔壁移动,这会对监测结果和监测操作造成不良影响:其一,因现有探头沾满岩屑和污渍,会导致监测数据不准确;其二,当现有探头进入地下水水面开始监测时,地下水水流的扰动会造成现有探头的晃动,无法在钻孔内保持稳定,从而影响所测地下水流向及流速等数据的准确性,导致监测成果不可用,从而影响后续勘察成果资料。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请的目的在于提出一种监测装置和地下水监测系统,以解决相关技术中,现有探头在钻孔内移动时与钻孔孔壁接触而被污染,以及现有探头会在受到地下水水流扰动而产生晃动的问题。

2、基于上述目的,本申请第一方面提供了监测装置,应用于钻孔,包括:探头主体,包括封装外壳;至少两个支撑单元,围绕所述封装外壳的轴线均匀设置;每个支撑单元包括压缩弹性件、支撑轮组件和至少两个支撑杆;所述压缩弹性件的一端与所述封装外壳连接,所述压缩弹性件的另一端与所述支撑轮组件连接,所述压缩弹性件的轴线与所述封装外壳的轴线相互垂直,所述支撑轮组件用于抵接钻孔孔壁;至少两个所述支撑杆围绕所述压缩弹性件的轴线均匀设置,每个所述支撑杆的一端与所述支撑轮组件或压缩弹性件转动连接,所述支撑杆的另一端与所述封装外壳滑动连接。

3、进一步地,所述监测装置沿所述封装外壳的轴线间隔设置有至少两个支撑单元组,每个支撑单元组包括至少两个支撑单元,同一个支撑单元组中的至少两个支撑单元围绕所述封装外壳的轴线均匀设置。

4、进一步地,当所述监测装置设置有多个所述支撑单元组时和/或每个所述支撑单元组包括多个所述支撑单元时,相邻两个所述支撑单元组中的所述支撑单元沿所述封装外壳的周向交错设置。

5、进一步地,所述支撑轮组件包括轮架,以及转动连接于所述轮架的支撑滚轮;所述压缩弹性件远离所述封装外壳的一端与所述轮架固定连接,所述压缩弹性件用于推动所述支撑滚轮与所述钻孔孔壁接触。

6、进一步地,每一个所述支撑单元设置有两个所述支撑杆,所述封装外壳设置有与所述支撑杆一一对应的导向件,所述导向件设置有沿第一方向延伸的滑槽,所述第一方向与所述封装外壳的轴线平行;所述支撑杆的第一端与所述轮架转动连接,所述支撑杆的第二端与所述滑槽插接,所述第二端能够在所述滑槽内滑动。

7、进一步地,同一个所述支撑单元中的两个所述支撑杆的长度相同,且相对于所述压缩弹性件的轴线倾斜对称设置。

8、进一步地,所述轮架包括与所述压缩弹性件的端部连接的底板,所述底板远离所述压缩弹性件的一侧间隔设置有两个侧板,所述支撑滚轮设置于两个所述侧板之间,所述支撑滚轮安装有分别与两个所述侧板转动连接的轮轴,所述轮轴的轴线、所述封装外壳的轴线和所述压缩弹性件的轴线两两相互垂直;所述支撑杆的第一端位于所述侧板远离所述支撑滚轮的一侧,且所述第一端与所述轮轴转动连接。

9、进一步地,所述探头包括安装于所述封装外壳内部的摄像元件、电子罗盘和传感器,所述封装外壳设置有透明壳体,所述透明壳体的位置至少与所述摄像元件的位置相对应。

10、基于同一发明构思,本申请第二方面还提供了地下水监测系统,包括:控制器和如第一方面所述的监测装置;所述控制器连接有第一电缆线,所述控制器通过所述第一电缆线与探头主体通信连接,所述控制器用于显示和/或储存所述探头主体采集的地下水信息。

11、进一步地,所述地下水监测系统还包括电缆绕线器,所述第一电缆线安装于所述电缆绕线器。

12、从上面所述可以看出,本申请提供的监测装置和地下水监测系统,通过在探头主体的封装外壳上均匀设置至少两个支撑单元,且每个支撑单元中的压缩弹性件在至少两个支撑杆的支撑下保持与封装外壳相互垂直,使得每个压缩弹性件都能够对封装外壳产生相同的弹力,探头主体在该弹力的作用下,能够使自身轴线与钻孔的轴线靠近,有助于提高监测效果。当探头主体在钻孔内移动时,始终是支撑轮组件与钻孔孔壁抵接,封装外壳与钻孔孔壁不接触,可以避免探头主体在钻孔内移动过程中与钻孔孔壁发生碰撞,进而造成探头主体损坏或被污染,保证采集到的监测数据准确可靠。同时,在探头主体受到地下水扰动时,通过围绕封装外壳轴线均匀设置的至少两个支撑单元的自动调整,能够使封装外壳始终保持受力平衡,有助于使探头主体在钻孔内保持稳定,避免产生晃动。



技术特征:

1.一种监测装置,其特征在于,应用于钻孔,包括:

2.根据权利要求1所述的监测装置,其特征在于,所述监测装置沿所述封装外壳的轴线间隔设置有至少两个支撑单元组,每个支撑单元组包括至少两个支撑单元,同一个支撑单元组中的至少两个支撑单元围绕所述封装外壳的轴线均匀设置。

3.根据权利要求2所述的监测装置,其特征在于,当所述监测装置设置有多个所述支撑单元组时和/或每个所述支撑单元组包括多个所述支撑单元时,相邻两个所述支撑单元组中的所述支撑单元沿所述封装外壳的周向交错设置。

4.根据权利要求1所述的监测装置,其特征在于,所述支撑轮组件包括轮架,以及转动连接于所述轮架的支撑滚轮;所述压缩弹性件远离所述封装外壳的一端与所述轮架固定连接,所述压缩弹性件用于推动所述支撑滚轮与所述钻孔孔壁接触。

5.根据权利要求4所述的监测装置,其特征在于,每一个所述支撑单元设置有两个所述支撑杆,所述封装外壳设置有与所述支撑杆一一对应的导向件,所述导向件设置有沿第一方向延伸的滑槽,所述第一方向与所述封装外壳的轴线平行;

6.根据权利要求5所述的监测装置,其特征在于,同一个所述支撑单元中的两个所述支撑杆的长度相同,且相对于所述压缩弹性件的轴线倾斜对称设置。

7.根据权利要求5所述的监测装置,其特征在于,所述轮架包括与所述压缩弹性件的端部连接的底板,所述底板远离所述压缩弹性件的一侧间隔设置有两个侧板,所述支撑滚轮设置于两个所述侧板之间,所述支撑滚轮安装有分别与两个所述侧板转动连接的轮轴,所述轮轴的轴线、所述封装外壳的轴线和所述压缩弹性件的轴线两两相互垂直;

8.根据权利要求1所述的监测装置,其特征在于,所述探头包括安装于所述封装外壳内部的摄像元件、电子罗盘和传感器,所述封装外壳设置有透明壳体,所述透明壳体的位置至少与所述摄像元件的位置相对应。

9.一种地下水监测系统,其特征在于,包括:控制器和如权利要求1至8任一项所述的监测装置;所述控制器连接有第一电缆线,所述控制器通过所述第一电缆线与探头主体通信连接,所述控制器用于显示和/或储存所述探头主体采集的地下水信息。

10.根据权利要求9所述的地下水监测系统,其特征在于,所述地下水监测系统还包括电缆绕线器,所述第一电缆线安装于所述电缆绕线器。


技术总结
本申请提供一种监测装置和地下水监测系统,监测装置应用于钻孔,包括:探头主体,包括封装外壳;至少两个支撑单元,围绕封装外壳的轴线均匀设置;每个支撑单元包括压缩弹性件、支撑轮组件和至少两个支撑杆;压缩弹性件的一端与封装外壳连接,另一端与支撑轮组件连接,支撑轮组件用于抵接钻孔孔壁;至少两个支撑杆围绕压缩弹性件的轴线均匀设置,每个支撑杆的一端与支撑轮组件转动连接,另一端与封装外壳滑动连接。本申请提供的监测装置和地下水监测系统,封装外壳与钻孔孔壁不接触,可以避免探头主体与钻孔孔壁发生碰撞,造成探头主体损坏或被污染。在探头主体受到地下水扰动时,能够使封装外壳始终保持受力平衡,避免产生晃动。

技术研发人员:尹志勇,白鹏,陈加更,杨亮,尹文斌,薄涛,杨江锋,曾一凡,梅傲霜,崔雅帅,魏华铭
受保护的技术使用者:陕西华电榆横煤电有限责任公司
技术研发日:20231109
技术公布日:2024/5/29
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