CN111502660B - 一种保水开采用的地表水位实时监控装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水位监控技术领域，具体的说是一种保水开采用的地表水位实时监控装置，包括防护机构、清理机构、监控机构、调节机构及参照机构；监测机构的侧壁设有防护机构，在监测水位的时候实现了对监控机构进行防护，避免有波浪时监控机构周围的水晃动，保证周围水的稳定性，利于读出监控机构数据的准确性，同时监控机构可拆卸、防护机构可收缩，方便收纳、搬运；监控机构的侧壁滑动连接有参照机构，可以换茬参照机构在监控机构侧壁的位置，通过人工或者电子的手段快读的辅助读出水位数据；监控机构的侧壁安装有清理机构，反复推动防护机构，转动清理机构实现清理机构与监控机构抵触，实现了对监控机构侧壁的青苔杂物进行清理，利于下次读出数据。

Description

一种保水开采用的地表水位实时监控装置

技术领域

本发明涉及水位监控技术领域，具体的说是一种保水开采用的地表水位实时监控装置。

背景技术

保水开采(保水采煤)的目标是在防治采场突水的同时，对水资源进行有意识的保护，使煤炭开采对矿区水文环境的扰动量小于区域水文环境容量。研究在开采后上覆岩层的破断规律和地下水漏斗的形成机理，从采矿方法、地面注浆等方面采取措施，实现矿井水资源的保护和综合利用，水位是指自由水面相对于某一基面的高程，水面离河底的距离称水深。

目前保水开采用的地表水位实时监控装置在对水位进行监测的时候，直接将带有刻度的监控杆固定到水中观察水面在刻度线上的位置进行监控，在保水开采时开采的具体位置多变，若是需要对不同地方的水进行监控时，需要对监测杆移动，由于监测杆较长，难以对其进行收纳，在移动时不方便携带，且直接固定在水中的监控杆若是遇到有较大的波浪或者水流较快时，水面在监控管侧面的刻度线上波动，很难快速精确的监测出数据。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种保水开采用的地表水位实时监控装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种保水开采用的地表水位实时监控装置，包括防护机构、清理机构、监控机构、调节机构及参照机构，所述防护机构的内部安装有可拆卸连接的、用于监测水位的所述监控机构，所述监控机构的长度大于所述防护机构的长度，所述防护机构的外壁安装有用于对监控机构侧壁的杂物进行清扫的所述清理机构，所述防护机构的内部安装有方便收纳的所述调节机构，位于所述防护机构内部的所述监控机构的侧壁滑动连接有用于对水位的刻度进行参照的所述参照机构，且所述清理机构位于所述防护机构的侧壁边沿处。

具体的，所述防护机构包括底盘、保护壳、把手、保护筒、滑条及滤网，所述监控机构安装于呈圆盘形结构的所述底盘的表面，所述底盘的顶部焊接有位于所述监控机构外侧的所述保护壳，所述保护壳的内部滑动连接有中空圆柱形结构的所述保护筒，所述保护筒的侧壁相对焊接有呈长方体结构的、与所述保护壳的内壁之间滑动连接的所述滑条，所述保护壳的侧壁相对焊接有呈弧形结构的所述把手，所述保护壳的侧壁呈环形阵列固定连接有若干个呈弧形结构的、具有弹性的所述滤网。

具体的，所述监控机构包括第一测柱、刻度线、第二测柱、连接口及连接头，底盘的表面焊接有位于所述保护壳内部的、呈圆柱形结构的所述第一测柱，所述第一测柱与所述第二测柱之间通过所述连接口配合所述连接头螺纹连接，所述第一测柱与所述第二测柱的侧壁均等距设有所述刻度线，且所述第二测柱位于所述保护筒的内侧，且所述第二测柱延伸至所述保护筒的顶部。

具体的，所述调节机构包括弹片、卡柱及限位槽，所述保护壳的侧壁等距开设有若干组与所述滤网连通的所述限位槽，所述保护筒的内壁呈环形阵安装有所述弹片，所述保护筒的内壁滑动连接有截面呈“T”形结构的、端部呈弧形结构的所述卡柱，且若干所述卡柱与所述保护筒内壁的所述弹片抵触，且其中一组所述卡柱卡合于其中一组所述限位槽的内部。

具体的，所述参照机构包括浮板、平衡块、摄像头、滑槽及滚轮，所述第一测柱与所述第二测柱的侧壁均相对开设有两个所述滑槽，且所述第一测柱与所述第二测柱侧壁的所述滑槽连通，所述第一测柱的侧壁滑动连接有所述浮板，呈圆盘形接的所述浮板的内壁安装有两组与所述滑槽之间滚动连接的所述滚轮，所述浮板的顶部相对焊接有所述平衡块，其中一个所述平衡块的内壁安装有与所述刻度线相对的所述摄像头，位于所述摄像头处的所述平衡块的重量大于另一个所述平衡块的重量。

具体的，所述清理机构包括转套、推动壳、推杆、钢珠、弹簧及海绵垫，所述保护筒的外侧螺纹连接有所述转套，所述转套的顶部焊接有呈中空圆台形结构的所述推动壳，所述保护筒的内壁呈环形阵列滑动连接有所述推杆，若干所述推杆的其中一端拐角处安装有与所述推动壳之间滚动连接的所述钢珠，位于所述保护筒的若干所述推杆的端部均粘接有所述海绵垫，若干所述海绵垫的周长之和等于所述第二测柱的周长，若干所述推杆与所述保护筒之间均夹持有所述弹簧。

本发明的有益效果是：

(1)本发明所述的一种保水开采用的地表水位实时监控装置，监测机构的侧壁设有可伸缩的防护机构，在监测水位的时候实现了对监控机构进行防护，避免有波浪时监控机构周围的水晃动，保证周围水的稳定性，利于读出监控机构数据的准确性，同时监控机构可拆卸、防护机构可收缩，方便收纳、搬运，利于不同地方监控；即，在对水位检测的时候将第一测柱螺纹连接到第二测柱的顶部，实现了对水位进行监控，根据大致水深拉动保护壳内部的保护筒，保证保护壳及保护筒的长度之和大于大致的水深，进一步的确定水深后，确定保护壳与保护筒的总长度，确定长度后将保护筒内部的卡柱卡合到相应的限位槽的内部，实现了对保护壳及保护筒的固定，实现了对第一测柱及第二测柱的防护，避免第一测柱及第二测柱周围的波浪较大影响对水位监测的准确性，由于保护壳及保护筒均是透明材质制成，那么可以直接透过保护筒及保护壳观察水面在第一测柱或者第二测柱侧壁的位置，找到刻度线即可快速读出水位的数据，拆卸时向底盘的方向推动保护筒，弹片压缩，将卡柱卡合到保护壳最底侧的限位槽的内部，从而实现了将收纳的保护筒进行限位，避免了在搬运时保护筒晃动，拆卸时将第一测柱与第二测柱拆卸即可，减少了整体结构的长度，利于搬运到其他地方进行安装监测。

(2)本发明所述的一种保水开采用的地表水位实时监控装置，监控机构的侧壁滑动连接有参照机构，可以换茬参照机构在监控机构侧壁的位置，通过人工或者电子的手段快读的辅助读出水位数据；即：将固定壳固定到需要监控的水内部后水从保护壳侧壁的滤网进入到保护壳与保护筒的内部，进一步的浮板被浮起，观察浮板在刻度线处的位置，即可准确的读出水位的数据，在浮板滑动的时候滚轮与第一测柱及第二测柱侧壁的滑槽之间滑动连接，避免浮板卡住，进一步的也可以将平衡块侧壁的摄像头连接外接的显示设备，即可清楚的观察水位情况。

(3)本发明所述的一种保水开采用的地表水位实时监控装置，监控机构的侧壁安装有清理机构，在更换监控位置或者收纳整体结构的时候，反复推动防护机构，转动清理机构实现清理机构与监控机构抵触，实现了对监控机构侧壁的青苔杂物进行清理，利于下次使用时读出数据；即：在不需要对水位监测的时候，对保护壳及保护筒进行收纳，收纳时按住滤网侧壁的卡柱，类似雨伞伞杆的原理实现了保护筒的收缩，将第一测柱与第二测柱直接拆卸，减少了整体结构的长度，方便收纳，进一步的反复的推动和拉动保护筒，同时转动转套实现了推动壳将若干推杆推动，从而实现了弹簧收缩，进一步的若干海绵垫与第一测柱抵触，从而实现了对第一测柱侧壁的青苔等杂物清理，利于下次的监测。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明提供的保水开采用的地表水位实时监控装置的一种较佳实施例的整体结构的结构示意图；

图2为图1所示的防护机构与监控机构的连接结构示意图；

图3为图2所示的A部结构放大示意图；

图4为图2所示的B部结构放大示意图；

图5为图4所示的参照机构与第一测柱的连接结构示意图；

图6为图2所示的C部结构放大示意图；

图7为图6所示的清理机构与第一测柱的连接结构示意图。

图中：1、防护机构，11、底盘，12、保护壳，13、把手，14、保护筒，15、滑条，16、滤网，2、清理机构，21、转套，22、推动壳，23、推杆，24、钢珠，25、弹簧，26、海绵垫，3、监控机构，31、第一测柱，32、刻度线，33、第二测柱，34、连接口，35、连接头，4、调节机构，41、弹片，42、卡柱，43、限位槽，5、参照机构，51、浮板，52、平衡块，53、摄像头，54、滑槽，55、滚轮。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图7所示，本发明所述的一种保水开采用的地表水位实时监控装置包括防护机构1、清理机构2、监控机构3、调节机构4及参照机构5，所述防护机构1的内部安装有可拆卸连接的、用于监测水位的所述监控机构3，所述监控机构3的长度大于所述防护机构1的长度，所述防护机构1的外壁安装有用于对监控机构3侧壁的杂物进行清扫的所述清理机构2，所述防护机构1的内部安装有方便收纳的所述调节机构4，位于所述防护机构1内部的所述监控机构3的侧壁滑动连接有用于对水位的刻度进行参照的所述参照机构5，且所述清理机构2位于所述防护机构1的侧壁边沿处。

具体的，所述防护机构1包括底盘11、保护壳12、把手13、保护筒14、滑条15及滤网16，所述监控机构3安装于呈圆盘形结构的所述底盘11的表面，所述底盘11的顶部焊接有位于所述监控机构3外侧的所述保护壳12，所述保护壳12的内部滑动连接有中空圆柱形结构的所述保护筒14，所述保护筒14的侧壁相对焊接有呈长方体结构的、与所述保护壳12的内壁之间滑动连接的所述滑条15，所述保护壳12的侧壁相对焊接有呈弧形结构的所述把手13，所述保护壳12的侧壁呈环形阵列固定连接有若干个呈弧形结构的、具有弹性的所述滤网16，在对矿水进行保水开采地表水进行监控的时候首先拉动所述保护筒14，实现了所述保护壳12及所述保护筒14之间通过所述调节机构4进行固定，那么此时所述保护筒14位于所述监控机构3的外侧，实现了对所述监控机构3的防护，避免的波浪较大时对水位监测的不准确的问题，将所述保护壳12通过所述底盘11固定到水底，通过石头所述对底盘11进行固定，保证所述保护壳12处于垂直状态，水从所述滤网16进入到保护壳12及所述保护筒14的内部，保证了位于所述保护壳12及所述保护筒14内部的水处于平静状态，利于读出准确的水位，在对不同地方的水位进行监控的时候将所述保护壳12及所述保护筒14从水中取出，将所述保护筒14收到所述保护壳12的内部，减少了整体的长度，利于收纳和搬运，握住所述所述保护壳12的侧壁的所述把手13增加了搬运的舒适度。

具体的，所述监控机构3包括第一测柱31、刻度线32、第二测柱33、连接口34及连接头35，底盘11的表面焊接有位于所述保护壳12内部的、呈圆柱形结构的所述第一测柱31，所述第一测柱31与所述第二测柱33之间通过所述连接口34配合所述连接头35螺纹连接，所述第一测柱31与所述第二测柱33的侧壁均等距设有所述刻度线32，且所述第二测柱33位于所述保护筒14的内侧，且所述第二测柱33延伸至所述保护筒14的顶部，将所述保护壳12及所述保护筒14安装完成后，将所述第一测柱31螺纹连接到所述第二测柱33的顶部，实现了对更高的水位进行监控，同时也实现了对所述参照机构5进行安装，由于所述保护壳12及所述保护筒14均是透明材质制成，那么可以直接透过所述保护筒14及所述保护壳12观察水面在所述第一测柱31或者所述第二测柱33侧壁的位置，找到所述刻度线32即可快速读出水位的数据，拆卸时将所述第一测柱31与所述第二测柱33拆卸即可，减少了整体结构的长度，利于搬运到其他地方进行安装监测。

具体的，所述调节机构4包括弹片41、卡柱42及限位槽43，所述保护壳12的侧壁等距开设有若干组与所述滤网16连通的所述限位槽43，所述保护筒14的内壁呈环形阵安装有所述弹片41，所述保护筒14的内壁滑动连接有截面呈“T”形结构的、端部呈弧形结构的所述卡柱42，且若干所述卡柱42与所述保护筒14内壁的所述弹片41抵触，且其中一组所述卡柱42卡合于其中一组所述限位槽43的内部，在对水位检测的时候可以根据大致水深拉动所述保护壳12内部的保护筒14，保证所述保护壳12及所述保护筒14的长度之和大于大致的水深，进一步的确定水深后，确定保护壳12与所述保护筒14的总长度，确定长度后将所述保护筒14内部的所述卡柱42卡合到相应的限位槽43的内部，实现了对所述保护壳12及保护筒14的固定，实现了对所述第一测柱31及所述第二测柱33的防护，避免所述第一测柱31及所述第二测柱33周围的波浪较大影响对水位监测的准确性，拆卸时向底盘11的方向推动所述保护筒14，所述弹片41压缩，将所述卡柱42卡合到保护壳12最底侧的限位槽43的内部，从而实现了将收纳的所述保护筒14进行限位，避免了在搬运时所述保护筒14晃动。

具体的，所述参照机构5包括浮板51、平衡块52、摄像头53、滑槽54及滚轮55，所述第一测柱31与所述第二测柱33的侧壁均相对开设有两个所述滑槽54，且所述第一测柱31与所述第二测柱33侧壁的所述滑槽54连通，所述第一测柱31的侧壁滑动连接有所述浮板51，呈圆盘形接的所述浮板51的内壁安装有两组与所述滑槽54之间滚动连接的所述滚轮55，所述浮板51的顶部相对焊接有所述平衡块52，其中一个所述平衡块52的内壁安装有与所述刻度线32相对的所述摄像头53，位于所述摄像头53处的所述平衡块52的重量大于另一个所述平衡块52的重量，将所述固定壳12固定到需要监控的水内部后水从所述保护壳12侧壁的所述滤网16进入到所述保护壳12与所述保护筒14的内部，进一步的所述浮板51被浮起，观察所述浮板51在所述刻度线32处的位置，即可准确的读出水位的数据，在所述浮板51滑动的时候所述滚轮55与所述第一测柱31及所述第二测柱33侧壁的所述滑槽54之间滑动连接，避免所述浮板51卡住，进一步的也可以将所述平衡块52侧壁的所述摄像头53连接外接的显示设备，即可清楚的观察水位情况。

具体的，所述清理机构2包括转套21、推动壳22、推杆23、钢珠24、弹簧25及海绵垫26，所述保护筒14的外侧螺纹连接有所述转套21，所述转套21的顶部焊接有呈中空圆台形结构的所述推动壳22，所述保护筒14的内壁呈环形阵列滑动连接有所述推杆23，若干所述推杆23的其中一端拐角处安装有与所述推动壳22之间滚动连接的所述钢珠24，位于所述保护筒14的若干所述推杆23的端部均粘接有所述海绵垫26，若干所述海绵垫26的周长之和等于所述第二测柱33的周长，若干所述推杆23与所述保护筒14之间均夹持有所述弹簧25在不需要对水位监测的时候，对所述保护壳12及所述保护筒14进行收纳，收纳时按住所述滤网16侧壁的所述卡柱42，类似雨伞伞杆的原理实现了所述保护筒14的收缩，将所述第一测柱31与所述第二测柱33直接拆卸，减少了整体结构的长度，方便收纳，进一步的反复的推动和拉动所述保护筒14，同时转动所述转套21实现了推动壳22将若干所述推杆23推动，从而实现了所述弹簧25收缩，进一步的若干所述海绵垫26与所述第一测柱31抵触，从而实现了对所述第一测柱31侧壁的青苔等杂物清理，利于下次的监测。

本发明在使用时，首先，在对矿水进行保水开采地表水进行监控的时候可以根据大致水深拉动保护壳12内部的保护筒14，保证保护壳12及保护筒14的长度之和大于大致的水深，进一步的确定水深后，确定保护壳12与保护筒14的总长度，确定长度后将保护筒14内部的卡柱42卡合到相应的限位槽43的内部，实现了对保护壳12及保护筒14的固定，实现了对第一测柱31及第二测柱33的防护，避免第一测柱31及第二测柱33周围的波浪较大影响对水位监测的准确性，将第一测柱31螺纹连接到第二测柱33的顶部，实现了对更高的水位进行监控，同时也实现了对浮板51进行安装，将保护壳12通过底盘11固定到水底，通过石头对底盘11进行固定，保证保护壳12处于垂直状态，水从滤网16进入到保护壳12及保护筒14的内部，保证了位于保护壳12及保护筒14内部的水处于平静状态，利于读出准确的水位；然后，由于保护壳12及保护筒14均是透明材质制成，那么可以直接透过保护筒14及保护壳12观察水面在第一测柱31或者第二测柱33侧壁的位置，找到刻度线32即可快速读出水位的数据，进一步的浮板51被浮起，观察浮板51在刻度线32处的位置，即可准确的读出水位的数据，在浮板51滑动的时候滚轮55与第一测柱31及第二测柱33侧壁的滑槽54之间滑动连接，避免浮板51卡住，进一步的也可以将平衡块52侧壁的摄像头53连接外接的显示设备，即可清楚的观察水位情况；最后，在不需要对水位监测的时候，对保护壳12及保护筒14进行收纳，收纳时按住滤网16侧壁的卡柱42，类似雨伞伞杆的原理实现了保护筒14的收缩，将第一测柱31与第二测柱33直接拆卸，减少了整体结构的长度，方便收纳，进一步的反复的推动和拉动保护筒14，同时转动转套21实现了推动壳22将若干推杆23推动，从而实现了弹簧25收缩，进一步的若干海绵垫26与第一测柱31抵触，从而实现了对第一测柱31侧壁的青苔等杂物清理，利于下次的监测。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种保水开采用的地表水位实时监控装置，其特征在于，包括防护机构（1）、清理机构（2）、监控机构（3）、调节机构（4）及参照机构（5），所述防护机构（1）的内部安装有可拆卸连接的、用于监测水位的所述监控机构（3），所述监控机构（3）的长度大于所述防护机构（1）的长度，所述防护机构（1）的外壁安装有用于对监控机构（3）侧壁的杂物进行清扫的所述清理机构（2），所述防护机构（1）的内部安装有方便收纳的所述调节机构（4），位于所述防护机构（1）内部的所述监控机构（3）的侧壁滑动连接有用于对水位的刻度进行参照的所述参照机构（5），且所述清理机构（2）位于所述防护机构（1）的侧壁边沿处；

所述防护机构（1）包括底盘（11）、保护壳（12）、把手（13）、保护筒（14）、滑条（15）及滤网（16），所述监控机构（3）安装于呈圆盘形结构的所述底盘（11）的表面，所述底盘（11）的顶部焊接有位于所述监控机构（3）外侧的所述保护壳（12），所述保护壳（12）的内部滑动连接有中空圆柱形结构的所述保护筒（14），所述保护筒（14）的侧壁相对焊接有呈长方体结构的、与所述保护壳（12）的内壁之间滑动连接的所述滑条（15），所述保护壳（12）的侧壁相对焊接有呈弧形结构的所述把手（13），所述保护壳（12）的侧壁呈环形阵列固定连接有若干个呈弧形结构的、具有弹性的所述滤网（16）；

所述监控机构（3）包括第一测柱（31）、刻度线（32）、第二测柱（33）、连接口（34）及连接头（35），底盘（11）的表面焊接有位于所述保护壳（12）内部的、呈圆柱形结构的所述第一测柱（31），所述第一测柱（31）与所述第二测柱（33）之间通过所述连接口（34）配合所述连接头（35）螺纹连接，所述第一测柱（31）与所述第二测柱（33）的侧壁均等距设有所述刻度线（32），且所述第二测柱（33）位于所述保护筒（14）的内侧，且所述第二测柱（33）延伸至所述保护筒（14）的顶部；

所述调节机构（4）包括弹片（41）、卡柱（42）及限位槽（43），所述保护壳（12）的侧壁等距开设有若干组与所述滤网（16）连通的所述限位槽（43），所述保护筒（14）的内壁呈环形阵安装有所述弹片（41），所述保护筒（14）的内壁滑动连接有截面呈“T”形结构的、端部呈弧形结构的所述卡柱（42），且若干所述卡柱（42）与所述保护筒（14）内壁对应的所述弹片（41）抵触，且其中一组所述卡柱（42）卡合于对应的其中一组所述限位槽（43）的内部。

2.根据权利要求1所述的一种保水开采用的地表水位实时监控装置，其特征在于：所述参照机构（5）包括浮板（51）、平衡块（52）、摄像头（53）、滑槽（54）及滚轮（55），所述第一测柱（31）与所述第二测柱（33）的侧壁均相对开设有两个所述滑槽（54），且所述第一测柱（31）与所述第二测柱（33）同一侧的所述滑槽（54）连通，所述第一测柱（31）的侧壁滑动连接有所述浮板（51），呈圆盘形接的所述浮板（51）的内壁安装有两组与所述滑槽（54）之间滚动连接的所述滚轮（55），所述浮板（51）的顶部两侧相对焊接有所述平衡块（52），其中一个所述平衡块（52）的内壁安装有与所述刻度线（32）相对的所述摄像头（53），位于所述摄像头（53）处的所述平衡块（52）的重量大于另一个所述平衡块（52）的重量。

3.根据权利要求1所述的一种保水开采用的地表水位实时监控装置，其特征在于：所述清理机构（2）包括转套（21）、推动壳（22）、推杆（23）、钢珠（24）、弹簧（25）及海绵垫（26），所述保护筒（14）的外侧螺纹连接有所述转套（21），所述转套（21）的顶部焊接有呈中空圆台形结构的所述推动壳（22），所述保护筒（14）的内壁呈环形阵列滑动连接有所述推杆（23），若干所述推杆（23）的其中一端拐角处安装有与所述推动壳（22）之间滚动连接的所述钢珠（24），位于所述保护筒（14）内的若干所述推杆（23）的另一端均粘接有所述海绵垫（26），若干所述海绵垫（26）的周长之和等于所述第二测柱（33）的周长，若干所述推杆（23）与所述保护筒（14）之间均夹持有所述弹簧（25）。

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