CN104612663A - 一种车载式井中水位仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车载式井中水位仪，包括车载的供电系统、翻译成图系统、采集传输系统；翻译成图系统包括操控面板、PC采集机；采集传输系统包括井下探管、水文孔套管、单芯电缆、数控绞车；供电系统通过线路为PC采集机、操控面板和数控绞车供电；操控面板通过线路与PC采集机连接。还包括井中水位测量方法，包括1.将井下探管升入野外钻孔内的水文孔套管内；2.将压力信号传输给车载操控面板；3.车载操控面板将压力信号传输给PC采集机；4.PC采集机将压力信号转换为井下流体水位的实时图像信息。本发明克服地下水长期动态监测及水文地质孔施工过程中人工采集数据的随意性和繁琐性，实现了水文地质参数采集全数字化、高精度化车载式井中水位仪。
Description
技术领域
本发明涉及矿山、煤田水文地质技术领域，具体涉及一种车载式井中水位仪。
背景技术
随着我队矿山水文地质、煤田水文地质工作、环境水文地质工作不断开展，大量水文地质孔的施工、地下水长期动态监测以及地下水运移速度和方向的模拟等工作耗费了大量的人力，原有的工作模式和工作方法无法适应高强度的工作需要，因此需要一套高效、高标准的计量仪器来应对发展的需要。
发明内容
本发明的要解决的技术问题是提供一种针对地下水长期动态监测及水文地质孔施工过程中人工采集数据的随意性和繁琐性，实现了水文地质参数采集全数字化、高精度化车载式井中水位仪。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为，一种车载式井中水位仪，包括车载的供电系统、翻译成图系统、采集传输系统；
所述翻译成图系统包括操控面板、PC采集机；
所述采集传输系统包括井下探管、水文孔套管、单芯电缆、数控绞车；
所述供电系统通过线路为所述PC采集机、操控面板和数控绞车供电；
所述水文孔套管穿在野外钻孔内；所述井下探管由单芯电缆第一端牵引，在所述水文孔套管内上下移动；
所述单芯电缆缠绕所述数控绞车，其第二端与所述操控面板连接；所述操控面板通过线路与所述PC采集机连接；
所述井下探管包括压力传感器，测量井下水位时，将所述井下探管置于井下，所述压力传感器产生压力数字信号，该压力数字信号传输给操控面板，并由操控面板将该压力数字信号传输给PC采集机，进而有操控面板控制PC采集机呈现井下水位的实时图像信息。
所述供电系统为3至5千瓦小型发电机。
一种井中水位测量方法，包括以下步骤：
步骤一、将井下探管由单芯电缆牵引进入野外钻孔内的水文孔套管内；
步骤二、将井下探管上压力传感器产生的压力数字信号传输给车载操控面板；
步骤三、所述车载操控面板将所述压力数字信号传输给所述PC采集机；
步骤四、所述车载操控面板控制PC采集机将所述压力数字信号转换为井下流体水位的实时图像信息。
本发明的有益效果：
（1）灵活方便、降低劳动强度：在野外作业车内，能对孔距在20～30m的一组水文钻孔同时进行测量。在不同地区、不同工作环境下采集高精度的地下水资料，代替了人工采集数据繁琐而又漫长的过程，大幅度降低劳动强度。
（2）本发明压力传感器采用数字信号传输，测量深度超过800m。
（3）测量精度高：人工采集数据时无法做到24小时不间断工作，采集的数据多伴有人为因素的影响，且无法准确的测量地下水微弱的变化。本发明应用高精度的数字采集系统，从而能够24小时不间断测量地下水的动态变化特征。
（4）本发明的PC采集机最终输出图形信息，能满足水文地质工作中绘制各类原始图件的要求。
（5）用井下探管上设置的对称分布的电极测量流体流过时，切割磁力线产生的感生电势，通过操控面板将感生电势模拟信号转换为井中流量数字信号。避免了因井下探管倾斜及流场中存在悬浮颗粒等各种因素给仪器计量带来的影响。
附图说明
图1为本发明车载式井中水位仪结构示意图；
图2为应用本发明车载式井中水位仪的抽水-降深-时间原始曲线；
图3为应用本发明车载式井中水位仪的抽水-井温-时间原始曲线；
图4为应用本发明车载式井中水位仪的稳定流抽水时间-数据原始记录表格；
图中：1-供电系统，101-3至5千瓦小型发电机，2-翻译成图系统，201-PC采集机，202-操控面板，3-采集传输系统，301-井下探管，302-水文孔套管，303-井口滑轮，304-单芯电缆，305-数控绞车，4-野外作业车。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做进一步描述。
如图1所示，本发明一种车载式井中水位仪，包括野外作业车4装载的供电系统1、翻译成图系统2、采集传输系统3；
所述供电系统为3至5千瓦小型发电机101；
所述翻译成图系统包括PC采集机201、操控面板202；
所述采集传输系统包括井下探管301、水文孔套管302、井口滑轮303、单芯电缆304、数控绞车305；
所述3至5千瓦小型发电机101通过线路为所述PC采集机201、操控面板202和数控绞车305供电；
所述水文孔套管302穿在野外钻孔内；所述井下探管301由单芯电缆304第一端牵引，在所述水文孔套管302内上下移动，进而采集井下模拟信号；
所述单芯电缆304绕井口滑轮303并缠绕所述数控绞车305，其第二端与所述操控面板202连接；所述操控面板202通过线路与所述PC采集机201连接；
所述井下探管301将采集的井下信号通过单芯电缆304传输给操控面板202，所述操控面板202将需要转换的模拟信号转换为数字信号，并将数字信号传输给所述PC采集机201；所述操控面板202控制PC采集机201将获取的所述数字信号在PC终端上实时成图，形成可视化数据信息；
所述井下探管包括压力传感器，测量井下水位时，将所述井下探管置于井下，所述压力传感器产生压力模拟信号，该压力模拟信号传输给操控面板，由操控面板转换为压力数字信号，并将该压力数字信号传输给PC采集机，进而由PC采集机呈现井下水位的实时图像信息。
所述采集传输系统3可以包括多套由井下探管301、水文孔套管302、井口滑轮303、单芯电缆304、数控绞车305组成的测量单元。
一种井中电磁流量测量方法，包括以下步骤：
步骤一、将井下探管301由单芯电缆304牵引进入野外钻孔内的水文孔套管302内；
步骤二、将井下探管301上压力传感器产生的压力数字信号传输给车载操控面板202；
步骤三、所述车载操控面板202将所述压力数字信号传输给所述PC采集机201；
步骤四、所述车载操控面板202控制PC采集机201将所述压力数字信号转换为井下流体水位的实时图像信息。
（1）下面举例说明本发明与人工测量精度的差异性，见表1。首先，本发明测量时间可以精确以秒为单位，而人工测量时间最多能只能以分钟为单位，其次对于井中水位细微的变化人工无法测量，并且仪器采集的各项数据精度均优于人工采集的数据。
表1仪器采集的原始数据与人工采集的原始数据对比
（2）对于需要主、副钻孔同步采集数据的情况，人工采集数据时需同时配备6-7个专业技术人员进行同步测量，而将仪器应用于车载之后，这一问题便迎刃而解，只需配备1-2个专业技术人员定时检查仪器的工作状态即可。
（3）实时采集记录数据，制作各类原始图件及表格，如图2、3、4，由实时曲线可以看出，原始曲线拐点明显，可通过原始曲线的变化特征来准确判断抽水试验过程中地下水的运动规律。
Claims (3)
1.一种车载式井中水位仪，其特征在于：包括车载的供电系统、翻译成图系统、采集传输系统；
所述翻译成图系统包括操控面板、PC采集机；
所述采集传输系统包括井下探管、水文孔套管、单芯电缆、数控绞车；
所述供电系统通过线路为所述PC采集机、操控面板和数控绞车供电；
所述水文孔套管穿在野外钻孔内；所述井下探管由单芯电缆第一端牵引，在所述水文孔套管内上下移动；
所述单芯电缆缠绕所述数控绞车，其第二端与所述操控面板连接；所述操控面板通过线路与所述PC采集机连接；
所述井下探管包括压力传感器，测量井下水位时，将所述井下探管置于井下，所述压力传感器产生压力数字信号，该压力数字信号传输给操控面板，并由操控面板将该压力数字信号传输给PC采集机，进而有操控面板控制PC采集机呈现井下水位的实时图像信息。
2.如权利要求所述的车载式井中水位仪，其特征在于：所述供电系统为3至5千瓦小型发电机。
3.一种井中水位测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、将井下探管由单芯电缆牵引进入野外钻孔内的水文孔套管内；
步骤二、将井下探管上压力传感器产生的压力数字信号传输给车载操控面板；
步骤三、所述车载操控面板将所述压力数字信号传输给所述PC采集机；
步骤四、所述车载操控面板控制PC采集机将所述压力数字信号转换为井下流体水位的实时图像信息。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109882158A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-14 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 钻孔抽水水位测试方法及钻孔水位测试装置 |
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2013
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Cited By (2)
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