潜水水位测量系统和方法与流程

本发明涉及水位测量领域，尤其涉及一种潜水水位测量系统和方法。

背景技术：

目前的潜水水位测量方法主要是采用水位计配合专用水位监测PVC管进行潜水水位动态变化的量测。

水位计主要是传感元件接触水体后，形成电流通路，进而触发水位计上蜂鸣器发出声音或水位计电流测试装置有响应，记录水位计线缆上刻度，从而得到孔内水面至孔口的距离，实现水位深度的测量。

在使用水位计观测孔测量过程中，采用人工测读钢尺线缆上的刻度，线缆随着使用时间的增长，间距有所变化，同时测量时线缆会有折曲，测头接触水体后水面会上升，对测量结果有一定的影响。同时水位计一般较为笨重，携带不便，由于长期反复使用及环境潮湿等原因，可能导致测头及电缆线锈蚀，设备故障率高。目前没有较妥善的方法解决上述问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种潜水水位测量系统和方法，具有装备携带便捷、读数便捷、工作强度低和测量精确度高的优点。

为了实现上述目的，本发明提供一种潜水水位测量系统，包括一水位管、一激光测距装置、一架体和一反射浮板；所述水位管竖直地自所述水位管的第一端部分插入一所述岩土体，所述水位管的第一端形成有地下水通孔，所述岩土体内的地下水通过所述地下水通孔部分进入所述水位管内；所述架体中部形成一开口并设置于所述水位管的第二端的管口，所述激光测距装置设置于所述架体上，且所述激光测距装置的一激光发射部和一激光接受部的位置与所述开口位置对应；所述反射浮板浮设于所述水位管内的所述地下水水面。

优选地，所述架体包括一管壁、一底面和一限位沿，所述管壁第一端固定有所述底面，所述管壁第二端向外延伸形成所述限位沿，所述管壁的外径与所述水位管的内径配合。

优选地，所述底面形成与所述激光测距装置底部配合的定位槽。

优选地，所述开口呈十字形。

优选地，所述定位槽呈十字形。

优选地，所述激光测距装置设置有一圆水准器。

优选地，所述反射浮板表面形成有一反射层，且所述反射浮板开设有至少一水流通道。

本发明的基于本发明所述的一种潜水水位测量系统的潜水水位测量方法，包括步骤：

S1：在一地面钻孔并埋设所述水位管，所述水位管轴向与铅垂方向平行或接近平行；

S2：将所述反射浮板设置于所述水位管内并浮设于所述地下水的一潜水水位；

S3：将所述架体架设于所述水位管的第二端；

S4：将所述激光测距装置设置于所述架体上，并调整所述激光测距装置使得所述激光测距装置的激光入射方向垂直于所述地下水的水面；

S5：启动所述激光测距装置并配合所述反射浮板对所述地下水进行水位测量。

优选地，所述S2步骤进一步包括步骤：

S21：自所述水位管第二端向所述水位管内注水；

S22：当所述水位管内水位到达管口时，停止注水并将一反射浮板放置于所述水位管内的水面；

S23：等待所述反射浮板跟随所述水位管内水面下降至所述潜水水位。

优选地，所述S5步骤进一步包括步骤：

S51：启动所述激光测距装置通过所述开口向所述地下水方向发射一激光信号；

S52：所述激光信号经浮设于所述地下水体表面的所述反射浮板的反射，形成向所述激光测距装置方向传播的一反馈激光信号；

S53：所述激光测距装置接收所述反馈激光信号并根据所述反馈激光信号计算获得所述潜水水位的测量信息。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

激光测距装置与反射浮板的配合，实现了当反射浮板设置于地下水的潜水水位时，可便捷地对潜水水位进行测量。设置有开口的架体用于设置激光测距装置，使得激光测距装置能够位于反射浮板的正上方，实现激光束在激光测距装置与反射浮板直接的直线传播。定位槽用于实现激光测距装置的便捷定位，保证激光测距装置的激光发射部和激光接受部的位置与开口快速并稳定地对应。圆水准器的采用能够便捷直观地将激光测距装置调节到保持竖直的位置，使得激光测距装置的激光入射方向垂直于地下水的水面，从而保证测量的精度。

附图说明

图1为本发明实施例的潜水水位测量系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的架体的截面放大图；

图3为本发明实施例的架体的俯视放大图；

图4为本发明实施例的架体的仰视放大图；

图5为本发明实施例的潜水水位测量方法的流程图。

具体实施方式

下面根据附图1-5，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1，本发明实施例的一种潜水水位测量系统，包括一水位管1、一激光测距装置2、一架体3和一反射浮板4；水位管1竖直地自水位管1的第一端部分插入一岩土体5，水位管1的第一端形成有地下水通孔，岩土体5内的地下水6通过地下水通孔部分进入水位管1内；架体3设置于水位管1的第二端的管口；激光测距装置2设置于架体3上，反射浮板4浮设于水位管1内的地下水6水面。激光测距装置2设置有一圆水准器21，用户可以通过观察圆水准器21中的气泡是否居中来便捷地判断激光测距装置2是否已竖直放置。反射浮板4表面形成有一反射层，且反射浮板4开设有至少一水流通道。

请参见图1和图2，架体3包括一管壁31、一底面32和一限位沿33，管壁31第一端固定有底面32，管壁31第二端向外延伸形成限位沿33，管壁31的外径与水位管1的内径配合。

激光测距装置2具有仪携带方便、读数简单的优点。激光测距装置2与反射浮板4的配合，实现了当反射浮板4设置于地下水6的潜水水位时，可便捷地对潜水水位进行测量。圆水准器21的采用能够便捷直观地将激光测距装置2调节到保持竖直的位置，使得激光测距装置2的激光入射方向垂直于地下水6的水面，从而保证测量的精度。

请参见图1、图3和图4，底面32中部形成一开口34，且激光测距装置2的一激光发射部和一激光接受部的位置与开口34位置对应。同时，底面32形成与激光测距装置2底部配合的定位槽35。本实施例中，开口34和定位槽35都呈十字形，且开口34开设于定位槽35内。

设置有开口34的架体3用于设置激光测距装置2，使得激光测距装置2能够位于反射浮板4的正上方，实现激光束在激光测距装置2与反射浮板4直接的直线传播。定位槽35用于实现激光测距装置2的便捷定位，保证激光测距装置2的激光发射部和激光接受部的位置与开口34快速并稳定地对应。

请参阅图1和图5，本发明的基于本发明的一种潜水水位测量系统的潜水水位测量方法，包括步骤：

S1：在一地面钻孔并埋设水位管1，水位管1轴向与铅垂方向的夹角平行或接近平行，确保能够提供供激光信号直线传播的竖直通道。

S2：将反射浮板4设置于水位管1内并浮设于地下水6的一潜水水位；

其中，S2步骤进一步包括步骤：

S21：自水位管1第二端向水位管1内注水；

S22：当水位管1内水位到达管口时，停止注水并将一反射浮板4放置于水位管1内的水面；

S23：等待反射浮板4跟随水位管1内水面下降至潜水水位。

S3：将架体3架设于水位管1的第二端。

S4：将激光测距装置2设置于架体3上，并调整激光测距装置2使得激光测距装置2的激光入射方向垂直于地下水6的水面。

S5：启动激光测距装置2并配合反射浮板4对地下水6进行水位测量。

其中，S5步骤进一步包括步骤：

S51：启动激光测距装置2通过开口34向地下水6方向发射一激光信号；

S52：激光信号经浮设于地下水6表面的反射浮板4的反射，形成向激光测距装置2方向传播的一反馈激光信号；

S53：激光测距装置2接收反馈激光信号并根据反馈激光信号计算获得潜水水位的测量信息。

使用本发明的方法在对地下水6进行潜水水位量测过程中，使用激光测距装置2及架体3，可以减小人工使用水位计带来的误差，激光测距装置2小巧方便携带，借助圆水准器21及架体3，可使激光测距装置2保持竖直，保证测量的精度。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。