CN220472694U - 一种地下水偷采监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于地下水防偷采装备技术领域，具体涉及一种地下水偷采监测装置，包括若干个监测单体和监测中心通信连接；每个所述监测单体均安装在对应的监测井内侧壁上，所述监测井以开采井为中心向外逐级布设，所述监测中心设置在开采井处；所述监测单体包括壳体，所述壳体内设置有电性连接的供电模块、地下水位监测模块、微震监测模块、信息采集处理模块和网络模块；所述壳体一侧设置有安装板，所述壳体向下伸出设置有与所述地下水位监测模块电连接的非接触式液位计，所述壳体向安装板一侧伸出设置有与所述微震监测模块电连接的微震传感器。本实用新型通过地下水位信息和震波信息二者协同，适用于复杂地形或大范围的地下水监测系统中。
Description
技术领域
本实用新型属于地下水防偷采装备技术领域，具体涉及一种地下水偷采监测装置。
背景技术
本实用新型背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
地下水偷采监测装置是一种用于监测地下水资源被非法采集或盗取的装置。这种装置可以检测地下水位的变化以及其他与地下水偷采相关的指标。
然而，现有的监测装置通常是通过在监测点布置各类传感器和监测器，来对应检测对应的指标，各类传感器之间相互独立，导致安装不便，成本高，协调性差，而且安装位置和覆盖范围可能存在盲区，导致无法完全监测到地下水的偷采活动。特别是在复杂地形或大范围的地下水系统中，覆盖所有潜在的非法采水点可能是一项挑战。另外，传感器和监测器过多，元器件自身的故障率会导致误报，从而增加了运维成本，并导致资源浪费和不必要的干预。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种地下水偷采监测装置。
为了达到上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种地下水偷采监测装置，包括若干个监测单体和监测中心通信连接；每个所述监测单体均安装在对应的监测井内侧壁上，所述监测井以开采井为中心向外逐级布设，所述监测中心设置在开采井处；
所述监测单体包括壳体，所述壳体内设置有电性连接的供电模块、地下水位监测模块、微震监测模块、信息采集处理模块和网络模块；
所述壳体一侧设置有安装板，所述壳体向下伸出设置有与所述地下水位监测模块电连接的非接触式液位计，所述壳体向安装板一侧伸出设置有与所述微震监测模块电连接的微震传感器；
所述监测井侧壁上开设有配合安装微震传感器的微震监测孔，所述安装板和监测井侧壁上开设有固定孔，通过固定组件固定安装。
作为优选，所述微震传感器外侧设置有固定在安装板上的安装袋，所述安装袋设置有用以注浆的注浆口部；
所述监测井侧壁设置有加固层，所述微震监测孔开设在所述加固层上。
作为优选，所述安装板设置有侧板，所述侧板上开设有配合注浆口部的注浆口；
所述微震监测孔端口部开设有配合注浆口部的注浆槽。
作为优选，所述信息采集处理模块包括单片机、A/D转换器以及分别与所述地下水位监测模块和微震监测模块对应连接的滤波器；所述网络模块为4G或5G模块。
作为优选，所述非接触式液位计为雷达液位计，所述安装袋内充满水泥浆。
作为优选，包括两级监测单体，第一级包括均匀分布在开采井外的3个监测单体，第二级包括均匀分布在第一级外的6个监测单体；每个所述第一级的监测单体和对应对的两个第二级监测单体构成等边三角形。
作为优选，相邻两个所述监测单体之间的距离小于或等于300～500m。
作为优选，所述微震监测孔在开设在井深11～29m的粉砂岩层中。
作为优选，所述监测中心包括信号接收装置、服务器和数据存储中心。
作为优选，所述监测中心还包括报警器，所述固定组件为膨胀螺杆。
有益效果：本实用新型通过在监测井周围逐级设置多个监测井，每个监测井中均设置有对应的监测单体，所述监测单体均与监测中心通信连接；通过每个所述检测单体实时将对应区域的地下水位数据和震波数据经过分析处理之后发送给监测中心，监测中心再根据每个监测单体传送的位置坐标、地下水位数据和震波数据，经过综合分析之后，确定出是否有人非法偷采，并迅速确定出偷采的坐标范围，便于快速找到偷采的位置，适用于复杂地形或大范围的地下水偷采监控系统中；
通过地下水位信息和震波信息二者协同，即可判断出是否有偷采的情况发生，监测单体将非接触式液位计和微震监测仪集于一体，得到仅用于监测地下水偷采的特种装备，便于安装，制造成本低，将其安装在监测井的侧壁上，采用非接触的方式测量地下水位，采用接触式的方式测量震波，二者的协调性好，故障率和误报率低，从而降低了运维成本。
附图说明
图1为本实用新型的主要结构示意图；
图2为本实用新型的另一结构示意图；
图3为本实用新型的安装结构示意图；
图4为本实用新型内部电路示意图；
图5为监测单体分布示意图。
附图中涉及到的附图标记有：
1、壳体；2、雷达液位计；3、微震传感器；4、安装板；41、侧板；42、固定组件；5、安装袋；51、注浆口部；6、水泥浆；7、加固层；100、开采井；200、第一级监测单体；300、第二级监测单体。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。
如图1至5出示了一种地下水偷采监测装置，包括若干个监测单体和监测中心通信连接；每个所述监测单体均安装在对应的监测井内侧壁上，所述监测井以开采井100为中心向外逐级布设，所述监测中心设置在开采井100处；所述监测单体包括壳体1，所述壳体1内设置有电性连接的供电模块、地下水位监测模块、微震监测模块、信息采集处理模块和网络模块；
所述壳体1一侧设置有安装板4，所述壳体1向下伸出设置有与所述地下水位监测模块电连接的非接触式液位计，所述非接触式液位计为雷达液位计2，所述壳体1向安装板4一侧伸出设置有与所述微震监测模块电连接的微震传感器3；
所述监测井侧壁上开设有配合安装微震传感器3的微震监测孔，所述安装板4和监测井侧壁上开设有固定孔，通过固定组件42固定安装。
基本原理是通过微震传感器3收集和采集由钻机钻进过程中岩石破裂所发射出的地震波信号。对地震波信号进行处理分析，从而得到岩体破裂发生的位置等信息。结合地震学原理对围岩的应力应变状态进行分析，从而判断附近是否有非法钻进。
该地下水偷采监测装置通过在监测井周围逐级设置多个监测井，每个监测井中均设置有对应的监测单体，所述监测单体均与监测中心通信连接；通过每个所述检测单体实时将对应区域的地下水位数据和震波数据经过分析处理之后发送给监测中心，监测中心再根据每个监测单体传送的位置坐标、地下水位数据和震波数据，经过综合分析之后，确定出是否有人非法偷采，并迅速确定出偷采的坐标范围，便于快速找到偷采的位置，适用于复杂地形或大范围的地下水偷采监控系统中；
通过地下水位信息和震波信息二者协同，即可判断出是否有偷采的情况发生，监测单体将非接触式液位计和微震监测仪集于一体，得到仅用于监测地下水偷采的特种装备，便于安装，制造成本低，将其安装在监测井的侧壁上，采用非接触的方式测量地下水位，采用接触式的方式测量震波，二者的协调性好，故障率和误报率低，从而降低了运维成本。
在优选的另一实施例中，如图2和图3所示，所述微震传感器3外侧设置有固定在安装板4上的安装袋5，所述安装袋5设置有用以注浆的注浆口部51；设置安装袋5，在安装袋5内充满水泥浆6，使得水泥浆6凝固之后微震传感器3和微震监测孔内的岩体之间接触上更加紧密，从而提高了震波采集的效率和准确度，进而有利于装置整体的准确性。
所述监测井侧壁设置有加固层7，所述微震监测孔开设在所述加固层7上，加固层7进一步地更有利于震波的传递和采集，同时有利于提高监测井的整体安全性。
在优选的另一实施例中，所述安装板4设置有侧板41，所述侧板41上开设有配合注浆口部51的注浆口；
所述微震监测孔端口部开设有配合注浆口部51的注浆槽。所述监测中心还包括报警器，一旦有偷采情况发生便发出警报，所述固定组件42为膨胀螺杆；具体操作时，先将安装板4通过膨胀螺杆安装在监测井的侧壁上，然后再进行灌浆操作。
在优选的另一实施例中，所述信息采集处理模块包括单片机、A/D转换器以及分别与所述地下水位监测模块和微震监测模块对应连接的滤波器；所述网络模块为4G或5G模块。
在优选的另一实施例中，如图5所示，包括两级监测单体逐级分步，有利于加强大范围地下水监测井之间的联系性和准确度，第一级包括均匀分布在开采井100外的3个监测单体，第二级包括均匀分布在第一级外的6个监测单体；每个所述第一级的监测单体和对应对的两个第二级监测单体300构成等边三角形。每个等边三角形构成一个监测单元，通过每个监测单元的协同数据，以及结合多个监测单元的协同数据，更加有利于分析确定是否有偷采，并快速确定出偷采的大致位置。
在优选的另一实施例中，相邻两个所述监测单体之间的距离小于或等于300～500m，在这个范围内，监测单体的监测性最佳。所述微震监测孔在开设在井深11～29m的粉砂岩层中，岩体的强度及完整性是微震信号良好传输的基础。由工程地质层表可以看出，层底埋深11.84到28.6m处的粉砂岩层中，适合布置微震传感器3，具体安装位置可根据获取该层每米的RQD值作为参考。
在优选的另一实施例中，所述监测中心包括信号接收装置、服务器和数据存储中心。服务器是一台专门用于处理请求和提供服务的计算机，具备强大的处理能力、内存和网络连接，用于承担各种任务，如网站托管、应用程序部署、数据库管理等。数据存储中心是一个集中管理和存储数据的设施，以容纳和处理大规模的数据；通过二者协同工作来实现高效、可靠的数据处理和存储。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似部分互相参见即可。
本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种地下水偷采监测装置，其特征在于：包括若干个监测单体和监测中心通信连接；每个所述监测单体均安装在对应的监测井内侧壁上，所述监测井以开采井为中心向外逐级布设，所述监测中心设置在开采井处；
所述监测单体包括壳体，所述壳体内设置有电性连接的供电模块、地下水位监测模块、微震监测模块、信息采集处理模块和网络模块；
所述壳体一侧设置有安装板，所述壳体向下伸出设置有与所述地下水位监测模块电连接的非接触式液位计，所述壳体向安装板一侧伸出设置有与所述微震监测模块电连接的微震传感器；
所述监测井侧壁上开设有配合安装微震传感器的微震监测孔，所述安装板和监测井侧壁上开设有固定孔，通过固定组件固定安装。
2.根据权利要求1所述的地下水偷采监测装置，其特征在于：
所述微震传感器外侧设置有固定在安装板上的安装袋，所述安装袋设置有用以注浆的注浆口部；
所述监测井侧壁设置有加固层，所述微震监测孔开设在所述加固层上。
3.根据权利要求2所述的地下水偷采监测装置，其特征在于：
所述安装板设置有侧板，所述侧板上开设有配合注浆口部的注浆口；
所述微震监测孔端口部开设有配合注浆口部的注浆槽。
4.根据权利要求1所述的地下水偷采监测装置，其特征在于：
所述信息采集处理模块包括单片机、A/D转换器以及分别与所述地下水位监测模块和微震监测模块对应连接的滤波器；所述网络模块为4G或5G模块。
5.根据权利要求2所述的地下水偷采监测装置，其特征在于：
所述非接触式液位计为雷达液位计，所述安装袋内充满水泥浆。
6.根据权利要求1所述的地下水偷采监测装置，其特征在于：
包括两级监测单体，第一级包括均匀分布在开采井外的3个监测单体，第二级包括均匀分布在第一级外的6个监测单体；每个所述第一级的监测单体和对应对的两个第二级监测单体构成等边三角形。
7.根据权利要求6所述的地下水偷采监测装置，其特征在于：
相邻两个所述监测单体之间的距离小于或等于300~500m。
8.根据权利要求1所述的地下水偷采监测装置，其特征在于：
所述微震监测孔在开设在井深11~29m的粉砂岩层中。
9.根据权利要求1所述的地下水偷采监测装置，其特征在于：
所述监测中心包括信号接收装置、服务器和数据存储中心。
10.根据权利要求1至9中任一所述的地下水偷采监测装置，其特征在于：
所述监测中心还包括报警器，所述固定组件为膨胀螺杆。
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