一种地下水压力光纤自动化监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及岩溶塌陷监测的技术领域，尤其涉及一种地下水压力光纤自动化监测系统。


背景技术：

2.岩溶地面塌陷的发生具有隐蔽性和突发性的特征，要对其发生发展过程进行监测必须选择合适的监测对象和监测手段，通过动态变化来直接或间接地反应地面塌陷的发育过程。现有技术中对岩溶地区地下水压力的监测装置，其监测的数据间断现象严重，数据量偏少，且缺少统一总体监测数据的信息平台，造成监测系统不完善。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的主要技术问题是：提供一种地下水压力光纤自动化监测系统，能够实时连续的检测。
4.为了解决上述的主要技术问题采取以下技术方案实现：
5.一种地下水压力光纤自动化监测系统，包括将监测数据传至客户端的监测站，设置在监测井内用于监测信号的若干监测组件；其中，所述监测组件包括用于监测地下水压力的传感器和插入监测井内的液位管；所述液位管分为上下分布的封闭段和花管段；所述花管段外侧包裹有不锈钢网纱；所述传感器通过光纤引线垂入花管段内；所述光纤引线的一端穿过封闭段顶部的密封组件并与监测站相连；所述监测站包括柜体、太阳能系统组件、安装底座、解调仪；所述解调仪用于与光纤引线相连，且内置有用于将信号传至客户端的无线传输模块；所述柜体置于安装底座上，所述解调仪置于柜体内；所述太阳能系统组件包括支撑立杆、太阳能板、太阳能控制器、蓄电池；所述太阳能控制器和蓄电池置于柜体内，所述支撑立杆可拆卸连接在安装底座上，且用于支撑太阳能板。
6.优选地，所述柜体的侧板设置有散热百叶。
7.优选地，所述液位管是pvc材质；所述传感器为光纤光栅渗压计。
8.优选地，所述支撑立杆通过支架与安装底座相连。
9.优选地，所述支架包括l形架体和u形架体；所述l形架体有两个且均有一端插入支撑立杆内与支撑立杆通过第一紧固件连接；所述u形架体穿过安装底座且末端与l形架体通过第一螺母相连。
10.优选地，所述安装底座沿横向中空，且配置有两个能够插合进安装底座的第一配重块；在所述支撑立杆的下方固定有位于安装底座内的安装槽，所述安装槽内配置有第二配重块；所述u形架体延伸至安装槽内且被第二配重块按压覆盖。
11.优选地，所述第一配重块和第二配重块的外侧上均设置有提拉把手。
12.与现有技术相比，本实用新型应用于岩溶地面塌陷的监测具备下列优点：
13.(1)监测组件和监测站的设置能够对岩溶区地下水压力进行实时监测，并将监测信号传送至客户端的监测软件中，实现可连续的监测地下水压力以及预防岩溶塌陷灾害。
14.(2)采用光纤引线的监测、成本低；在液位管的顶部设置有密封组件，能够隔绝监测井内部和外界的水力联系，从而避免外界环境对监测井内水压力的影响，精度更高。
15.(3)支撑立杆较高，支撑立杆通过支架与安装底座可拆卸连接；在安装底座内设置有第一配重块和第二配重块，增加了支撑立杆抗风力冲击的性能，同时第一配重块和第二配重块能够相对安装底座插下，从而方便后期对太阳能板的拆卸和移动。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图做简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
17.图1为整体结构示意图；
18.图2为监测站的放大结构示意图；
19.图3为柜体的内部结构示意图；
20.图4为监测组件的放大结构示意图；
21.图5为支架的结构示意图。
22.图中：1为监测站，11为柜体，12为解调仪，13为支撑立杆，14为太阳能板，15为太阳能控制器，16为蓄电池，17为散热百叶，2为监测组件，21为液位管，211为封闭段，212为花管段，213为不锈钢网纱，22为传感器，23为光纤引线，24为密封组件，3为安装底座，31为第一配重块，32为第二配重块，33为安装槽，34为提拉把手，4为支架，41为l形架体，42为u形架体，43为第一紧固件，44为第一螺母，5为天线，6为避雷针，7为接地线，8为钻孔。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。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。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。
24.实施例一、
25.请参阅图1
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5所示，一种地下水压力光纤自动化监测系统，包括监测站1和监测组件2；所述监测站1用于将监测数据通过无线通讯传至客户端软件的监测系统，所述监测组件2用于监测监测井内的水压力信号并将此信号传送至监测站1内；监测组件2有多个；在监测井内设置有多个钻孔8，每个钻孔8内均设置有一个监测组件2；客户端软件的监测系统通过3g\4g云端发布平台，将监测数据推送到客户端，查看实时监测情况。
26.监测组件2包括液位管21和传感器22；所述传感器22为光纤光栅渗压计，用于监测地下水压力；所述液位管21用于插入监测井的钻孔8内，液位管21是pvc材质，液位管21的孔径不低于100mm；所述不锈钢纱网的规格为1mm透水孔；所述液位管21分为上下分布的封闭段211和花管段212；为了避免沙子和碎石进入液位管21内，花管段212的外侧使用扎丝或者
抱箍固定有不锈钢网纱213；封闭段211与钻孔8孔壁之间采用黏土球回填，放置其他层位的水力渗透联系；花管段212与钻孔8孔壁之间采用粗砂回填，保证回填均匀密实；所述传感器22通过光纤引线23垂入花管段212内；为保证光纤引线23的强度，所述光纤引线23与钢丝承重绳并行相连；所述光纤引线23背离传感器22的端部穿过封闭段211顶部的密封组件24与监测站1相连；密封组件24作用主要是将液位管21封死，密封组件24的结构可以参考现有技术设定，密封组件24的设置能够隔绝监测井内部和外界的水力联系，从而避免外界环境对监测井内水压力的影响，精度更高。
27.监测站1包括柜体11、太阳能系统组件、安装底座3、解调仪12；所述解调仪12用于与光纤引线23相连，且内置有用于将信号传至客户端的无线传输模块；解调仪12为无线光纤光栅解调仪12，通过光纤引线23接收到来自光纤光栅渗压计测得的信号，并进一步计算出光纤光栅渗压计的中心波长，客户端软件根据传感器22的波长特征参数计算出光纤光栅渗压计的物理数值；所述柜体11依靠现有技术安装或放置在安装底座3上，柜体11通过接地线7接地，柜体11高度交底通常只有500mm左右，因此柜体11无需要过多考虑耐风力冲击；所述解调仪12置于柜体11内；所述太阳能系统组件包括支撑立杆13、太阳能板14、太阳能控制器15、蓄电池16；所述太阳能控制器15和蓄电池16置于柜体11内，太阳能控制器15和蓄电池16用于给解调仪12供电；所述太阳能板14固定在支撑立杆13的顶部，所述支撑立杆13的底部可拆卸的连接在安装底座3上；所述柜体11上设置有散热百叶17；太阳能板14采用高效率单晶太阳能电池板，太阳能板14上还设置有避雷针6，支撑立杆13上设置有天线5；通过监测组件2和监测站1的设置能够对岩溶区地下水压力进行实时监测，预防岩溶塌陷灾害；采用光纤引线23的监测成本更低。
28.实施例二、
29.请参阅图1
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5，实施例二与实施例一之间的区别在于在保留实施例一的基础上，所述支撑立杆13通过支架4与安装底座3相连；由于支撑立杆13的高度通常为2500
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3000mm，支撑立杆13要具有一定的抗风力冲击能力。
30.支架4包括l形架体41和u形架体42；所述l形架体41有两个，l形架体41的一端插入支撑立杆13内且与支撑立杆13通过第一紧固件43连接，支撑立杆13抵在l形架体41的拐角处，第一紧固件43是螺栓等；所述u形架体42的末端穿过安装底座3且末端与l形架体41通过第一螺母44相连；所述安装底座3沿横向方向上中空，在安装底座3的横向方向上配置有两个能够插合进安装底座3的第一配重块31，第一配重块31能够给与安装底座3一定的稳定性；在所述支撑立杆13的下方固定有位于安装底座3内的安装槽33，所述安装槽33内配置有第二配重块32；所述u形架体42的拐角端延伸至安装槽33内，第二配重块32按压覆盖在u形架体42的拐角上，从而保证u形架体42与l形架体41的连接稳定性；所述第一配重块31和第二配重块32的外侧上均设置有提拉把手34；第一配重块31和第二配重块32的设置，增加了支撑立杆13的抗冲击性能，同时第一配重块31和第二配重块32能够相对安装底座3插下，从而方便后期对支撑立杆13的拆卸和维修移动。
31.本实用新型的工作过程为：传感器22将地下的水压力信号采集后，通过光纤引线23送至解调仪12，解调仪12接收水压力信号并通过无线通讯模块将信号传送至客户端软件测试系统，进行实时的连续性的监测分析，在此过程中，太阳能系统组件为解调仪12进行供电。
32.当后期需要维修移动太阳能板14时，将第二配重块32从安装槽33内取出，将第一螺母44从u形架体42上取出，并使u形架体42脱离安装底座3，即能够移动支撑立杆13；将第一配重块31从安装底座3上取出，即能够移动安装底座3。
33.需要说明的是，本实用新型中的“上、下、左、右、内、外”是以图中零部件的相对位置为基准定义的，只是为了描述技术方案的清楚及方便，应当理解，此方位词的应用对本技术的保护范围不构成限制。
34.以上所述的实施方式均为优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特性进行等同替换，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。