CN215296381U - 一种用于深基坑开挖地下水位监测的自动化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于深基坑开挖地下水位监测的自动化装置，包括数据自动采集仪；激光测距仪；水压传感器；第一压差传感器；第二压差传感器；反射板，所述数据自动采集仪采集激光测距仪及各传感器的数据，并将其上传至后台分析，控制各传感器及激光测距仪；所述激光测距仪和第一压差传感器安装在保护壳内固定底板上部，固定底板安装在水位管的顶部；所述水压传感器固定在水位管底部；所述反射板放在水位管内部，漂浮在水面上；所述第二压差传感器安装在保护壳外的基准点上，与第一压差传感器连接。本实用新型极大地提高了深基坑地下水位测量的精度，实现了深基坑地下水位全天候、实时、自动化监测，提高了基坑施工的安全性，节省了大量人力物力。
Description
技术领域
本实用新型属于自动化测量领域，涉及深基坑开挖地下水位测量技术，尤其是一种用于深基坑开挖地下水位监测的自动化装置。
背景技术
现有的深基坑地下水位监测通常是使用便携式钢尺电缆水位测定仪和水准仪，使用便携式钢尺电缆水位测定仪人工测量出水位管顶至水位管内水面的距离，使用水准仪人工测量出水位管顶至基准点的高差，然后通过计算得到地下水位的变化值。对于周期较长、频率较高、监测点位较多的重大的深基坑监测项目，这种监测技术会耗费较多人力物力。同时这种人工监测技术受环境影响较大，人工测量误差较大，且不能够全天候、实时自动化监测。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种用于深基坑开挖地下水位监测的自动化装置，可以全天候、实时的对地下水位的变化进行非接触自动化监测。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：
一种用于深基坑开挖地下水位监测的自动化装置，包括数据自动采集仪，保护壳；激光测距仪；水压传感器；第一压差传感器；第二压差传感器；反射板，所述数据自动采集仪与激光测距仪、水压传感器、第一压差传感器及第二压差传感器通过数据线连接，采集激光测距仪及各传感器的数据，并将其上传至后台分析，同时接收后台指令，控制各传感器及激光测距仪；所述激光测距仪和第一压差传感器安装在保护壳内固定底板上部，固定底板安装在水位管的顶部；所述水压传感器固定在水位管底部；所述反射板放在水位管内部，漂浮在水面上；所述第二压差传感器安装在保护壳外的基准点上，与第一压差传感器连接。
而且，所述保护壳包括盖板、围板及固定底板。
而且，所述保护壳与水位管通过螺丝固定，并用密封胶密封。
而且，所述数据自动采集仪通过蓄电池与太阳能供电系统供电。
而且，所述激光测距仪、水压传感器、第一压差传感器及第二压差传感器均由数据自动采集仪通过线路管供电。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本实用新型极大地提高了深基坑地下水位测量的精度，实现了深基坑地下水位全天候、实时、自动化监测，提高了基坑施工的安全性，节省了大量人力物力。
2、本实用新型激光测距仪与水压传感器同时测定水面位置，为该装置正常工作提供双重手段，避免测量失效，同时又能相互校验，提高精度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种用于深基坑开挖地下水位监测的自动化装置，包括数据自动采集仪1、保护壳2、激光测距仪4、水压传感器10、第一压差传感器5、第二压差传感器6、反射板8。
激光测距仪4和第一压差传感器5通过固定螺丝安装在保护壳2内固定底板7上部。水压传感器10使用螺丝固定在水位管9底部，反射板8放在水位管9内部，使其漂浮在水面上，直径略小于水位管9内径，可随水位变化自由上下移动。将保护壳2与水位管9使用螺丝固定，并用密封胶密封。基准点处第二压差传感器6通过保护管路与保护壳2内部第一压差传感器5相连。保护壳2内部第一压差传感器5、水位管9底部水压传感器10及激光测距仪4通过保护管路与数据自动采集仪1相连。
激光测距仪4测量水位管9顶至反射板顶面的距离；反射板8为圆形白色反光板，漂浮在水位管9内水面上，用于反射激光测距仪4光波；
水压传感器10测量水位管9内水的压强变化，从而推算出水面高程变化值；
第一压差传感器5及第二压差传感器6用于测量高程基准点和水位管9顶的液面差，从而推算出水位管9顶的高程；
水位管9为高强度PVC管；
所述保护壳2包括盖板、围板及固定底板7均为高强度PVC材质板。
数据自动采集仪1有充电装置，由蓄电池或太阳能供电系统供电，激光测距仪4、水压传感器10及第一压差传感器5及第二压差传感器6均由数据自动采集仪1通过线路管供电。
本实用新型的工作原理：
激光测距仪4测量出水位管9顶与管内水面反射板8距离；水压传感器10通过测量压力值变化值，转换成水位高程变化值，再根据水压传感器10与水位管9顶距离推算出水面距水位管9顶距离。两者数值差满足限值要求则取两者平均值作为水面距水位管9顶距离。基准点处第二压差传感器6和水位管9顶处第一压差传感器5通过保护管路相连，根据两压差传感器的液面差来推算两者的高差，从而得到水位管9顶的高程值，然后再根据水面距水位管9顶距离进而得出地下水位的高程值。
后台通过无线传输对数据自动采集仪1下达实施测量水位指令，数据自动采集仪1分别对激光测距仪4、水压传感器10、第一压差传感器5及第二压差传感器6进行工作控制。激光测距仪4自动测量出管顶至水位管9内水面距离。水位管9底水压传感器10，测量出此时水压值。水位管9顶部第一压差传感器5与基准点处的第二压差传感器6，测量出此时各自的压力值。再由数据自动采集仪1将各传感器及激光测距仪4信号输送入后台计算软件。
本实用新型是在降水井或预留水位孔地下水位监测自动化装置，通过数据自动采集仪1可以实时、自动采集地下水位监测信号，并输送到后台，由后台自动计算出地下水位变化值并绘制出变化曲线。
具体实施方式包括如下步骤：
1、首先将第一压差传感器5及第二压差传感器6使用管线(液管、气管、通信线)相连，通过读数仪测出在同一液面高度下两个压差传感器的读数。
2、将激光测距仪4与第一压差传感器5放置于保护壳2内，将内部线路连接好后在保护壳2底部安装固定底板7，使用螺丝固定，固定底板7即为激光测距仪4和第一压差传感器5的起算面。
3、将第二压差传感器6安装在基准点上，第一压差传感器5与第二压差传感器6间的管线使用保温管保护。
4、将水压传感器10固定在水位管9底部，将线路沿水位管9内侧面固定，然后将水位管9放入预留孔中，水位管9与预留孔缝隙使用粗砂填实。
5、将水位管9底水压传感器10、保护壳2内激光测距仪4及第一压差传感器5使用管线(液管、气管、通信线)相连，管线使用保温管保护。
6、调节调平螺丝3-1，使激光测距仪4顶部水准气泡3-2居中，盖上保护壳2盖板，使用螺丝固定。
7、使用蓄电池或太阳能对数据自动采集仪1进行充电，并对装置进行调试，调试完毕后，将装置所有接缝处均使用密封胶密封。
8、安装完毕后，使用激光测距仪4测定水位管9内初始水位值，根据初始水位值对水压传感器10进行标定。
9、后台软件通过无线传输对数据自动采集仪1下达实施测量水位指令，激光测距仪4、水压传感器10、压差传感器分别进行数据采集，再由数据自动采集仪1将数据传回后台软件进行水位值计算。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于深基坑开挖地下水位监测的自动化装置，其特征在于：
包括数据自动采集仪(1)；
保护壳(2)；
激光测距仪(4)；
水压传感器(10)；
第一压差传感器(5)；
第二压差传感器(6)；
反射板(8)；
所述数据自动采集仪(1)与激光测距仪(4)、水压传感器(10)、第一压差传感器(5)及第二压差传感器(6)通过数据线连接，采集激光测距仪(4)及各传感器的数据，并将其上传至后台分析，同时接收后台指令，控制各传感器及激光测距仪(4)；
所述激光测距仪(4)和第一压差传感器(5)安装在保护壳(2)内固定底板(7)上部，固定底板(7)安装在水位管(9)的顶部；
所述水压传感器(10)固定在水位管(9)底部；
所述反射板(8)放在水位管(9)内部，漂浮在水面上；
所述第二压差传感器(6)安装在保护壳(2)外的基准点上，与第一压差传感器(5)连接。
2.根据权利要求1所述的用于深基坑开挖地下水位监测的自动化装置，其特征在于：所述保护壳(2)包括盖板、围板及固定底板(7)。
3.根据权利要求1所述的用于深基坑开挖地下水位监测的自动化装置，其特征在于：所述保护壳(2)与水位管(9)通过螺丝固定，并用密封胶密封。
4.根据权利要求1所述的用于深基坑开挖地下水位监测的自动化装置，其特征在于：所述数据自动采集仪(1)通过蓄电池与太阳能供电系统供电。
5.根据权利要求1所述的用于深基坑开挖地下水位监测的自动化装置，其特征在于：所述激光测距仪(4)、水压传感器(10)、第一压差传感器(5)及第二压差传感器(6)均由数据自动采集仪(1)通过线路管供电。
6.根据权利要求1所述的用于深基坑开挖地下水位监测的自动化装置，其特征在于：还包括调平螺丝(3-1)及水准气泡(3-2)，调平螺丝(3-1)为多个，安装在激光测距仪(4)与保护壳(2)之间，在激光测距仪(4)的顶部安装水准气泡(3-2)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121701567.3U CN215296381U (zh) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | 一种用于深基坑开挖地下水位监测的自动化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202121701567.3U CN215296381U (zh) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | 一种用于深基坑开挖地下水位监测的自动化装置 |
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ID=79524432
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN215296381U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116641698A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-08-25 | 中国地质科学院岩溶地质研究所 | 一种节能型岩溶地下水水位在线监测装置 |
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2021
- 2021-07-26 CN CN202121701567.3U patent/CN215296381U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116641698A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-08-25 | 中国地质科学院岩溶地质研究所 | 一种节能型岩溶地下水水位在线监测装置 |
| CN116641698B (zh) * | 2023-05-10 | 2023-10-20 | 中国地质科学院岩溶地质研究所 | 一种节能型岩溶地下水水位在线监测装置 |
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