定位集成观测基站及地下水监测装置的制作方法

本实用新型涉及观测仪器配套设备技术领域，尤其涉及一种定位集成观测基站及地下水监测装置。

背景技术：

人类社会存在各式各样、数量极多的井，如：排水井、观测井、探测井和水井等。矿山工业和科学研究中在初期勘探、普查、精查和详查阶段都要进行区域大规模钻井勘探，对地质单元范围内需布置针对不同含水层的放射状抽水试验井和短期/长期水文观测井。其井口基站的配套设施也五花八门；如，水文观测井井口基站的仪器装配箱、电线盒、供电端和数据采集器。此外，对于立式路灯、地表电箱和其他需要与地下埋线相连接的各种装置，也需要与地表相连接的装置、基站。

目前，现有的基站多是简单功能或基础箱体，绝大部分为全混凝土结构，只能固定应用在一个位置，其移动性差、可循环利用性差，且功能单一，需要外挂多个功能箱来实现其他各种功能。例如，在大型矿业开采、油田开发及大规模工业活动区，常常由于基站过于简单而限制了发展和开发进程。

对于可移动的、可循环利用的集成式基站，国内外相关单位没有引起足够的重视和研究，市面上也没有出现过多种科学采集仪器可共用的多数据接口基站。例如，当一口观测井成孔后，将相关测量仪器下放到井下，井口处简单处理或基建完成后便不再加以重视，当露天矿剥离或开采到井位置时整口井便作废不能再加以利用。这种不能重复循环利用的井布置和装置是极大的浪费，且存在一井不能多用或一井多用需要外挂多种箱体且受周围环境限制等多种问题。

综上，对于集成可定位、可移动、可循环利用的多功能观测基站研发和使用是十分必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供定位集成观测基站及地下水监测装置，以解决现有技术中存在的基站的移动性差、可循环利用性差，且功能单一的技术问题。

本实用新型提供的定位集成观测基站，包括箱体；所述箱体内固定设置有仪器云台；所述仪器云台上设置有用于固定连接仪器的连接结构；

所述箱体的底板上可拆装的连接有法兰盘；

所述箱体内固定设置有定位器、通讯接口和处理器；

所述定位器用于对所述箱体进行定位，并与所述处理器电连接，向所述处理器发送定位信息；

所述通讯接口用于与服务终端进行通信，并与所述处理器电连接，向所述处理器发送来自服务终端的信息请求指令，以及接收所述处理器发送的信息并将接收到的信息转发至所述服务终端。

进一步地，所述仪器云台内部设置有自动找平器，所述自动找平器能够使所述仪器云台的台面保持水平；

所述仪器云台还设置有云台数据接口和云台电源接口；所述云台数据接口和所述云台电源接口分别与所述处理器电连接。

进一步地，所述箱体的侧板上固定连接有接线端口、预留开关和接口盖板；所述接线端口与所述处理器电连接；

所述预留开关用于控制固定在所述箱体内的仪器的电路通断；

所述接口盖板可拆装的连接在所述侧板上，并扣合在所述箱体的设备接口上；

所述设备接口用于连接显示器、报警器、风电机杆、太阳能板架中的一种或者多种。

进一步地，所述箱体的顶板上固定连接有与所述处理器电连接的报警器；所述箱体的顶板上固定连接有用于连接风电机杆或者太阳能板架的设备接口。

进一步地，所述箱体的侧板上固定连接有与所述处理器电连接的显示器，所述显示器与其中一个所述接线端口卡接；

所述显示器与显示器开关电连接，所述显示器开关用于控制所述显示器的屏幕的亮灭。

进一步地，所述法兰盘的数量为多个，多个所述法兰盘的中心孔的直径不同。

进一步地，所述法兰盘设置于所述底板的中心；

所述箱体的侧板固定设置有用于外接电源的插座，所述插座与所述处理器电连接；

所述箱体内固定设置有与所述处理器电连接的蓄电池。

进一步地，所述箱体的顶板、底板和四个侧板可拆装固定连接。

进一步地，所述定位器包括GPS模块和/或GSM模块；

所述通讯接口包括SIM卡、无线模块、蓝牙模块、红外模块中的一种或者多种；

所述处理器包括单片机。

本实用新型提供的地下水监测装置，包括所述的定位集成观测基站；

所述定位集成观测基站用于密封设置在观测井的井口，所述法兰盘与所述井口相对应。

本实用新型提供的定位集成观测基站及地下水监测装置，通过定位器、通讯接口和处理器，以能够通过通讯接口向处理器发送来自服务终端的定位等信息请求指令，以及通过通讯接口接收处理器发送的定位等信息并将接收到的定位等信息转发至服务终端，从而实现箱体，也即定位集成观测基站的定位，便于远程了解定位集成观测基站的位置；通过法兰盘，以便于与观测井、立式路灯、地表电箱等连接、固定；通过在箱体内固定设置的仪器云台，以便于在箱体内安装水文观测仪、土壤养分分析仪等设备，以提高定位集成观测基站多功能性，在一定程度上能够避免一井不能多用或一井多用需要外挂多种箱体且受周围环境限制等多种问题；通过箱体和法兰盘，以使定位集成观测基站在不需要时可以拆卸，便于移动和回收，以提高定位集成观测基站的可循环利用性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的定位集成观测基站的立体图；

图2为本实用新型实施例一提供的定位集成观测基站的另一角度立体图；

图3为本实用新型实施例一提供的定位集成观测基站的主视图；

图4为图3所示的定位集成观测基站的A-A向剖视图；

图5为图3所示的定位集成观测基站的后视图；

图6为本实用新型实施例一提供的定位集成观测基站的电路连接图。

图标：100-箱体；110-底板；120-顶板；130-侧板；131-接口盖板；200-仪器云台；210-自动找平器；300-法兰盘；400-定位器；500-通讯接口；600-处理器；700-服务终端；800-接线端口；900-预留开关；1000-报警器；1100-显示器；1110-显示器开关；1200-插座；1300-蓄电池。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

参见图1-图6所示，本实施例提供了一种定位集成观测基站；图1为本实用新型实施例提供的定位集成观测基站的立体图；图2为本实用新型实施例提供的定位集成观测基站的另一角度立体图；图3为本实用新型实施例提供的定位集成观测基站的主视图；图4为图3所示的定位集成观测基站的A-A向剖视图；图5为图3所示的定位集成观测基站的后视图。图6为本实用新型实施例提供的定位集成观测基站的电路连接图。

参见图1-图6所示，本实施例提供的定位集成观测基站，包括箱体100；箱体100内固定设置有仪器云台200；仪器云台200上设置有用于固定连接仪器的连接结构。其中，箱体100的材质例如可以为玻璃钢、不锈钢、铸铁、塑料等；优选地，箱体100的材质为不锈钢。

箱体100包括底板110、顶板120和相围接的四个侧板130，四个侧板130夹设在底板110与顶板120之间；箱体100的底板110上可拆装的连接有法兰盘300。可选地，法兰盘300的外缘用于连接观测井井口、立式路灯的灯杆、地表电箱等。本领域技术人员可以理解的是，法兰盘300可以替换为其他能够与观测井、立式路灯、地表电箱等连接的连接件，例如具有孔的连接板。

箱体100内固定设置有定位器400、通讯接口500和处理器600。

定位器400用于对箱体100进行定位，并与处理器600电连接，向处理器600发送定位信息。

通讯接口500用于与服务终端700进行通信，并与处理器600电连接，向处理器600发送来自服务终端700的信息请求指令，以及接收处理器600发送的信息并将接收到的信息转发至服务终端700。

本实施例中所述定位集成观测基站，通过定位器400、通讯接口500和处理器600，以能够通过通讯接口500向处理器600发送来自服务终端700的定位等信息请求指令，以及通过通讯接口500接收处理器600发送的定位等信息并将接收到的定位等信息转发至服务终端700，从而实现箱体100，也即定位集成观测基站的定位，便于远程了解定位集成观测基站的位置；通过法兰盘300，以便于与观测井、立式路灯、地表电箱等连接、固定；通过在箱体100内固定设置的仪器云台200，以便于在箱体100内安装水文观测仪、土壤养分分析仪等设备，以提高定位集成观测基站多功能性，在一定程度上能够避免一井不能多用或一井多用需要外挂多种箱体100且受周围环境限制等多种问题；通过箱体100和法兰盘300，以使定位集成观测基站在不需要时可以拆卸，便于移动和回收，以提高定位集成观测基站的可循环利用性能；以使一个定位集成观测基站可以在多个观测井、立式路灯、地表电箱等多个地点循环利用。

传统的观测井井口基站为一次性使用，当需要拆卸、移动时需要很大的人力物力，极不划算。例如混凝土结构或钢铁架构的井口基站，但在露天矿等采动速度快或工作前后观测环境变化较大或被开挖、填埋的情况下，观测井便不再有效可用，一次性的井口基站随之弃用，造成极大的资源浪费；其次，观测井井口往往是多个不同工厂、不同型号的各种功能箱，这对同一井口的观测数据收集、传输和整理极大不利；再次，观测井井口的混凝土钢铁架构只针对某一种井口仪器接口设计施工，无法做到一井多用。所述定位集成观测基站采用整体可拆卸设计，不同功能模块均可进行移动和更换，简单方便。

本实施例的可选方案中，仪器云台200内部设置有自动找平器210，自动找平器210能够使仪器云台200的台面保持水平；自动找平器为现有技术，能够自动调整仪器云台200的台面，使该台面保持水平。

可选地，仪器云台200还设置有云台数据接口(图中未标注)和云台电源接口(图中未标注)；云台数据接口和云台电源接口分别与处理器600电连接。通过云台数据接口，以便于安装在仪器云台200上的仪器与处理器600进行数据传输；通过云台电源接口，以便于供电于仪器。

可选地，箱体100内固定设置有地下水监测装置、土壤分析仪、地球物理探测仪器等装置设备中的一种或者多种；可选地，箱体100内固定设置的装置设备与仪器云台200固定安装。

其中，地下水监测装置例如水文观测仪、水文观测装置(监测水位、水质、水温等地下水性质)；土壤分析仪例如土壤养分分析仪、土壤水分仪、土壤盐分仪、土壤温度仪、土壤湿度仪等；地球物理探测仪器例如地震勘探中长时间同一位置工作的检波器、电法勘探时的电极等。

本实施例的可选方案中，箱体100的侧板130上固定连接有接线端口800、预留开关900和接口盖板131；接线端口800与处理器600电连接。接线端口800例如可以为USB口、九针D口、插排端子等，用于数据传输。接线端口800的数量为一个或者多个；多个接线端口800成排设置。

预留开关900用于控制固定在箱体100内的仪器的电路通断。

接口盖板131可拆装的连接在侧板130上，并扣合在箱体100的设备接口上；设备接口的数量为一个或者多个，接口盖板131的数量与设备接口的数量相同或者相应。

设备接口用于连接显示器、报警器、风电机杆、太阳能板架中的一种或者多种。

可选地，箱体100的顶板上固定连接有与处理器电连接的报警器1000；报警器1000例如可以为报警灯和/或蜂鸣器，以起到警示作用。箱体100的顶板上固定连接有用于连接风电机杆或者太阳能板架的设备接口。接口盖板131可拆装的扣合在设备接口上。设备接口例如可以连接风电机杆或者太阳能板架。本领域技术人员可以理解的是设备接口还可以连接大气环境监测仪器，如大气采样仪、粉尘测量仪、粉尘粒度分析仪、红外分光光度计；可以连接气象仪器，如一体式便携气象站；可以连接照明灯具，如路灯、警示灯、探照灯等；可以连接杆体式仪器，如太阳能发电板(杆支撑式)、风力发电机、风向仪等；还可以连接测量仪器，如全站仪、水准仪。

本实施例的可选方案中，箱体100的侧板130上固定连接有与处理器600电连接的显示器1100，显示器1100与其中一个接线端口800卡接；通过显示器以便显示处理器600发送的图像、文字信息，例如可以显示观测井的观测情况。

显示器1100与显示器开关1110电连接，显示器开关1110用于控制显示器的屏幕的亮灭。显示器工作时为休眠状态，当需要使用时通过按下显示器开关对显示屏进行唤醒操作，使用结束通过显示器开关进行休眠。通过显示器开关控制显示器的屏幕的亮灭，以能够在一定程度上节约用电。

可选地，显示器为嵌入式显示器。

可选地，显示器具有多种用于数据传输的连接端口，例如可以为USB口、九针D口、插排端子等。

本实施例的可选方案中，法兰盘300的数量为多个，多个法兰盘300的中心孔的直径不同。通过配置不同直径的法兰盘300，以便根据待安装、待连接的井口、灯杆、箱孔选择合适的直径法兰盘300，便于定位集成观测基站的安装。例如，可根据观测井的井口直径选用配套直径的法兰盘300，因法兰盘300与箱体100的底板110可拆装连接，所以法兰盘300与井口配套后，定位集成观测基站便相对于井口固定。

进一步地，法兰盘300设置于底板110的中心；以便于定位集成观测基站与观测井井口、立式路灯的灯杆、地表电箱等连接。

可选地，箱体100的侧板130固定设置有用于外接电源的插座1200，插座1200与处理器600电连接；通过插座1200，以便于给处理器600提供外接电源。插座1200连接的电压例如可以为220V、110V、380V等。

可选地，箱体100内固定设置有与处理器600电连接的蓄电池1300。蓄电池1300可以为定位集成观测基站提供电量，也可以为临时的应急电源。

蓄电池1300例如可以为高能镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍锌电池、免维护铅酸电池、铅布电池、锂离子电池、锂聚合物电池等。优选地，蓄电池1300采用锂离子电池或者锂聚合物电池，其循环性能优越、可快速充放电、充电效率高，而且输出功率大、使用寿命长、没有环境污染，属于绿色电池。

本实施例的可选方案中，箱体100的顶板120、底板110和四个侧板130可拆装固定连接；以便于装配箱体100内的仪器设备等。可选地，箱体100的顶板120、底板110和四个侧板130通过螺钉螺母可拆装固定连接。

本实施例的可选方案中，定位器400包括GPS模块和/或GSM模块；即，定位器400包括GPS模块，或者定位器400包括GSM模块，或者定位器400包括GPS模块和GSM模块；优选地，定位器400包括GPS模块和GSM模块，以便通过GPS模块进行全球卫星定位、GSM模块进行基站定位的双重定位方式，增加定位器400的可靠性。

其中，GPS模块利用现有的GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航。GPS全称为Global Positioning System，即全球定位系统的简称。

GSM模块通过采用现有的GSM网络获取终端用户的位置信息，从而获得手机基站定位服务。GSM是1992年欧洲标准化委员会统一推出的“Global System For Mobile Communication”标准(全球移动通信系统)的缩写。

可选地，通讯接口500包括SIM卡、无线模块、蓝牙模块、红外模块中的一种或者多种；优选地，通讯接口500包括SIM卡，其价格相对比较便宜，相对于无线、蓝牙、红外等通讯接口500地理距离的限制，SIM卡与服务终端700连接的地理距离更远，受到距离限制相对比较小。其中，SIM卡是(Subscriber Identity Module客户识别模块)的缩写。

可选地，处理器600包括单片机。通过采用现有技术中的单片机，其具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，便于智能鞋垫的智能化，以及减少处理器600的体积。

具体而言，单片机(Microcontrollers)，又称单片微控制器；它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上，是一种集成电路芯片。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。

可选地，服务终端700包括手机、电脑、PAD、专用遥控器等；手机、电脑、PAD等通过安装APP操作平台、专用软件平台等与处理器600进行信息交互；APP操作平台、专用软件平台等将处理器600传输信息进行转化并转化为人们识别的位置信息、时间信息，如在某个时间点定位集成观测基站所在的位置。

本实施例中所述定位集成观测基站，通过模块化设计，理论上解决了井口装置和仪器不能移动、多次重复使用的问题；同时，也实现功能一体化设计，可供多种仪器进行安装固定和使用，有多种数据提取方式和供电方式，能够方便国土、地矿、建筑、水利等相关技术人员布井和数据收集、处理工作。

实施例二

实施例二提供了一种地下水监测装置，该实施例包括实施例一所述的定位集成观测基站，实施例一所公开的定位集成观测基站的技术特征也适用于该实施例，实施例一已公开的定位集成观测基站的技术特征不再重复描述。

本实施例提供的地下水监测装置，包括定位集成观测基站。

定位集成观测基站用于密封设置在观测井的井口，法兰盘与井口相对应。通过采用可定位、可移动、可循环利用的多功能观测基站，以提高地下水监测装置的可定位性、可移动性和可循环利用性。

本实施例中所述地下水监测装置具有实施例一所述定位集成观测基站的优点，实施例一所公开的所述定位集成观测基站的优点在此不再重复描述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。