本發(fā)明涉及水位監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其是涉及一種地下水位監(jiān)測(cè)站。

背景技術(shù)：

1、對(duì)地下水資源的動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，地下水本身的質(zhì)和量的變化、地下水的運(yùn)移規(guī)律以及引起地下水變化的環(huán)境條件都是不能通過直接觀察來獲得的，且地下水的污染問題以及因地下水過度開采而引起的如地面沉降等問題也是緩變的，這些情況一旦積累到一定程度，就會(huì)對(duì)地下水資源造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞。保護(hù)地下水就必須依靠長(zhǎng)期的地下水監(jiān)測(cè)，以及時(shí)掌握地下水的動(dòng)態(tài)變化情況。

2、地下水監(jiān)測(cè)站是用于檢測(cè)地下水的一種裝置，地下水位檢測(cè)站能夠?qū)崟r(shí)掌握地下水水位、水質(zhì)的變化情況，能夠?yàn)榈叵滤Y源的管理保護(hù)和開發(fā)利用、水利工程的規(guī)劃和建設(shè)、除澇抗旱等提供數(shù)據(jù)支持。

3、現(xiàn)有北斗地下水監(jiān)測(cè)站包括水位水溫計(jì)、rtu(remote?terminal?unit，遠(yuǎn)程終端單元)/dtu（data?transfer?unit，數(shù)據(jù)終端設(shè)備）數(shù)據(jù)采集終端、gprs（general?packetradio?service，通用分組無線業(yè)務(wù)）模塊、北斗數(shù)據(jù)傳輸終端、設(shè)備箱、太陽(yáng)能供電系統(tǒng)、立桿、避雷針等，現(xiàn)有北斗地下水監(jiān)測(cè)站支持北斗和gprs雙通道傳輸。現(xiàn)有技術(shù)中，存在多個(gè)如rtu遙測(cè)終端、4g模塊、北斗數(shù)據(jù)傳輸終端等多個(gè)單獨(dú)設(shè)置的終端或模塊，一體化的集成度較低，設(shè)備或模塊分散，數(shù)量多，集成連接復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了減少地下水位監(jiān)測(cè)站的多個(gè)模塊和設(shè)備分散化的現(xiàn)象，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N地下水位監(jiān)測(cè)站。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N地下水位監(jiān)測(cè)站采用如下的技術(shù)方案：

3、一種地下水位監(jiān)測(cè)站，用于獲取并傳輸監(jiān)測(cè)井內(nèi)的地下水的狀態(tài)參數(shù)，包括：北斗采集傳輸終端、傳感器模塊及供電系統(tǒng)；所述北斗采集傳輸終端設(shè)置在監(jiān)測(cè)井外，包括集成在一個(gè)終端內(nèi)的rtu遙測(cè)終端、4g模塊及北斗數(shù)據(jù)傳輸終端，所述rtu遙測(cè)終端包括微處理器、接口單元和電源單元，所述4g模塊包括4g收發(fā)單元和4g天線，所述北斗數(shù)據(jù)傳輸終端包括北斗rdss收發(fā)單元和北斗收發(fā)天線，所述4g天線和北斗收發(fā)天線被集成在天線模塊中，所述4g收發(fā)單元和北斗rdss收發(fā)單元被集成在收發(fā)模塊中，所述天線模塊、收發(fā)模塊和rtu遙測(cè)終端依次通信連接，所述天線模塊設(shè)置在所述收發(fā)模塊的一側(cè)，所述rtu遙測(cè)終端設(shè)置在所述收發(fā)模塊的另一側(cè)；所述北斗采集傳輸終端上設(shè)置有總線接口，所述北斗采集傳輸終端通過所述總線接口與設(shè)置在監(jiān)測(cè)井外的所述傳感器模塊通信連接。

4、通過采用上述技術(shù)方案，將rtu遙測(cè)終端、4g模塊和北斗數(shù)據(jù)傳輸終端拆分為多個(gè)功能不同的單元，然后將各個(gè)單元按照功能集成為不同的功能模塊，再將各個(gè)功能模塊集成到一個(gè)終端中，使一個(gè)終端具有多種功能，并通過北斗采集傳輸終端預(yù)留485總線接口，使北斗采集傳輸終端容易與其它監(jiān)測(cè)設(shè)備集成，采用集成化設(shè)計(jì)、模塊化組裝，減少了設(shè)備的數(shù)量，降低了連接的復(fù)雜度，使本申請(qǐng)可以適配原有站點(diǎn)升級(jí)北斗改造，也可以用于新站點(diǎn)建設(shè)，利于應(yīng)用推廣和后期維護(hù)。

5、優(yōu)選的，所述傳感器模塊包括水位傳感器、水溫傳感器、水質(zhì)傳感器、電導(dǎo)率傳感器和ph傳感器中的至少一種。

6、通過采用上述技術(shù)方案，不僅僅對(duì)常規(guī)的水位水溫進(jìn)行檢測(cè)，還可以擴(kuò)展到水質(zhì)、電導(dǎo)率、ph等多種地下水參數(shù)的監(jiān)測(cè)。

7、優(yōu)選的，還包括固定在安裝面上的立桿，所述北斗采集傳輸終端及供電系統(tǒng)安裝在立桿上。

8、通過采用上述技術(shù)方案，將北斗采集終端及供電系統(tǒng)安裝在立桿上，減少站點(diǎn)的占地面積，減小站點(diǎn)設(shè)備的體積，適合農(nóng)田、庭院、路邊、園區(qū)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)安裝施工，且能夠減少出現(xiàn)無關(guān)人員誤碰的現(xiàn)象，對(duì)設(shè)備起到保護(hù)的作用。

9、優(yōu)選的，所述供電系統(tǒng)包括安裝在立桿上的太陽(yáng)能供電板和風(fēng)力發(fā)電裝置。

10、通過采用上述技術(shù)方案，采用風(fēng)光互補(bǔ)供電方式，適應(yīng)山區(qū)、背陰等不同的供電環(huán)境，可持續(xù)穩(wěn)定供電。

11、優(yōu)選的，所述立桿上固定有電池箱，所述電池箱分別與所述太陽(yáng)能供電板和風(fēng)力發(fā)電裝置連接，以存儲(chǔ)所述供電系統(tǒng)發(fā)出的電能。

12、通過采用上述技術(shù)方案，接線端子排便于連接其他設(shè)備，以為設(shè)備進(jìn)行供電，太陽(yáng)能供電板及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備發(fā)出的電可以存儲(chǔ)在蓄電池內(nèi)。

13、優(yōu)選的，所述立桿上固定有避雷針，所述避雷針的頂端為地下水位檢測(cè)站的最高點(diǎn)，所述避雷針通過線纜接地，用于接地的線纜遠(yuǎn)離避雷針的一端設(shè)置有角鐵，所述角鐵埋設(shè)在地下。

14、通過采用上述技術(shù)方案，接地角鐵埋設(shè)在地下，使避雷針與地面接地網(wǎng)連接，防雷效果好。

15、優(yōu)選的，所述立桿設(shè)置為空心桿，所述北斗采集傳輸終端、傳感器模塊、供電系統(tǒng)及避雷針的線纜自立桿內(nèi)穿過，伸出立桿外部的部分套設(shè)有套管并埋設(shè)在地下。

16、通過采用上述技術(shù)方案，線纜連接穿管、走桿體內(nèi)、地埋保護(hù)，做到不露線，防護(hù)程度好，現(xiàn)有技術(shù)中的線纜缺少保護(hù)措施，各種設(shè)備之間連接線纜多，還需要與井口連接，且野外、路邊容易被破壞。

17、優(yōu)選的，所述北斗采集傳輸終端還包括邊緣開設(shè)有上連接孔的天線承接板，所述天線模塊與天線承接板連接，所述rtu遙測(cè)終端為邊緣開設(shè)有下連接孔的集成電路板，所述上連接孔與下連接孔對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述集成電路板與所述天線承接板通過貫穿上連接孔和下連接孔的螺栓連接，所述收發(fā)模塊設(shè)置在所述天線承接板與所述集成電路板之間。

18、通過采用上述技術(shù)方案，可以使天線模塊、收發(fā)模塊和rtu遙測(cè)終端通過簡(jiǎn)單的連接就可以集成在一個(gè)體積較小的空間內(nèi)，提高了集成度。

19、優(yōu)選的，所述收發(fā)模塊與所述集成電路板連接，所述天線承接板與所述收發(fā)模塊之間的距離能夠調(diào)節(jié)。

20、通過采用上述技術(shù)方案，方便拆卸，利于應(yīng)用推廣和后期運(yùn)行維護(hù)。

21、優(yōu)選的，所述接口單元與所述傳感器模塊通信，所述微處理器與北斗rdss收發(fā)單元、4g收發(fā)單元均雙向通信，所述4g收發(fā)單元與4g天線雙向通信，所述北斗rdss收發(fā)單元與北斗收發(fā)天線通信。

22、綜上所述，本申請(qǐng)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

23、1、北斗采集傳輸終端中，將rtu遙測(cè)終端、4g模塊、北斗數(shù)據(jù)傳輸終端拆分后按功能分模塊并集成到一個(gè)終端中，使北斗采集傳輸終端一個(gè)終端具有多種功能；

24、2、北斗采集傳輸終端預(yù)留總線接口，支持水位、水溫、水質(zhì)、電導(dǎo)率、ph監(jiān)測(cè)，容易與其它監(jiān)測(cè)設(shè)備集成；

25、3、采用低功耗設(shè)計(jì)，模塊集成后更容易控制供電電路，如休眠控制、靜默控制；

26、4、采用風(fēng)光互補(bǔ)供電方式，適應(yīng)山區(qū)、背陰等不同的供電環(huán)境，可持續(xù)穩(wěn)定供電；

27、5、通過避雷針、避雷線纜與地面接地網(wǎng)連接，防雷效果好；

28、6、站點(diǎn)可配置20w、10ah供電的電池箱，電池箱小，立桿1.5米、2米、4米靈活配置，適應(yīng)農(nóng)田、路邊等安裝環(huán)境；

29、7、線纜連接穿管、從立桿的桿體內(nèi)通過、進(jìn)行地埋保護(hù)，做到不露線，防護(hù)程度好。

技術(shù)特征：

1.一種地下水位監(jiān)測(cè)站，用于獲取并傳輸監(jiān)測(cè)井內(nèi)的地下水的狀態(tài)參數(shù)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水位監(jiān)測(cè)站，其特征在于：所述傳感器模塊(3)包括水位傳感器、水溫傳感器、水質(zhì)傳感器、電導(dǎo)率傳感器和ph傳感器中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地下水位監(jiān)測(cè)站，其特征在于：還包括固定在安裝面上的立桿(1)，所述北斗采集傳輸終端(2)及供電系統(tǒng)(4)安裝在立桿(1)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地下水位監(jiān)測(cè)站，其特征在于：所述供電系統(tǒng)(4)包括安裝在立桿(1)上的太陽(yáng)能供電板(40)和風(fēng)力發(fā)電裝置(41)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地下水位監(jiān)測(cè)站，其特征在于：所述立桿(1)上固定有電池箱(12)，所述電池箱(12)分別與所述太陽(yáng)能供電板（40）和風(fēng)力發(fā)電裝置（41）連接，以存儲(chǔ)所述供電系統(tǒng)（4）發(fā)出的電能。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地下水位監(jiān)測(cè)站，其特征在于：所述立桿(1)上固定有避雷針(50)，所述避雷針(50)的頂端為地下水位檢測(cè)站的最高點(diǎn)，所述避雷針(50)通過避雷線纜接地，所述避雷線纜遠(yuǎn)離避雷針(50)的一端設(shè)置有角鐵，所述角鐵埋設(shè)在地下。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地下水位監(jiān)測(cè)站，其特征在于：所述立桿(1)設(shè)置為空心桿，所述北斗采集傳輸終端(2)、傳感器模塊(3)、供電系統(tǒng)(4)及避雷針(50)的線纜自立桿(1)內(nèi)穿過，伸出立桿(1)外部的部分套設(shè)有套管并埋設(shè)在地下。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地下水位監(jiān)測(cè)站，其特征在于：所述北斗采集傳輸終端(2)還包括邊緣開設(shè)有上連接孔的天線承接板（22），所述天線模塊（24）與天線承接板（22）連接，所述rtu遙測(cè)終端(20)為邊緣開設(shè)有下連接孔的集成電路板，所述上連接孔與下連接孔對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述集成電路板與所述天線承接板（22）通過貫穿上連接孔和下連接孔的螺栓（23）連接，所述收發(fā)模塊（21）設(shè)置在所述天線承接板（22）與所述集成電路板之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的地下水位監(jiān)測(cè)站，其特征在于：所述收發(fā)模塊（21）與所述集成電路板連接，所述天線承接板（22）與所述收發(fā)模塊（21）之間的距離能夠調(diào)節(jié)。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的地下水位監(jiān)測(cè)站，其特征在于：所述接口單元與所述傳感器模塊(3)通信，所述微處理器與北斗rdss收發(fā)單元、4g收發(fā)單元均雙向通信，所述4g收發(fā)單元與4g天線雙向通信，所述北斗rdss收發(fā)單元與北斗收發(fā)天線通信。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及水位監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，一種地下水位監(jiān)測(cè)站，包括：北斗采集傳輸終端、傳感器模塊及供電系統(tǒng)；北斗采集傳輸終端設(shè)置在監(jiān)測(cè)井外，包括集成在一個(gè)終端內(nèi)的RTU遙測(cè)終端、4G模塊及北斗數(shù)據(jù)傳輸終端，RTU遙測(cè)終端包括微處理器、接口單元和電源單元，4G模塊包括4G收發(fā)單元和4G天線，北斗數(shù)據(jù)傳輸終端包括北斗RDSS收發(fā)單元和北斗收發(fā)天線，4G天線和北斗收發(fā)天線被集成在天線模塊中，4G收發(fā)單元和北斗RDSS收發(fā)單元被集成在收發(fā)模塊中，天線模塊、收發(fā)模塊和RTU遙測(cè)終端依次通信連接，天線模塊設(shè)置在收發(fā)模塊的一側(cè)，RTU遙測(cè)終端設(shè)置在收發(fā)模塊的另一側(cè)。本申請(qǐng)使水位監(jiān)測(cè)站中的各種設(shè)備及模塊不再分散化，使連接方便。

技術(shù)研發(fā)人員：王紅星,肖航,李洋,任奕霖,許志偉,曹明月,劉學(xué)英,任化生,李崇先,白恩多,夏沁園,李超,梁良,李怡文,燕青,李爽,李瀟瀟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南北斗衛(wèi)星導(dǎo)航平臺(tái)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240522
技術(shù)公布日：2025/1/2