地下水位自動觀測系統技術方案

本發明專利技術涉及建筑領域防水抗滲技術領域，一種地下水位自動觀測系統，其特征在于：包括單片機、電腦主機、安裝在內、外水位井的井口位置的激光測距傳感器以及置于每個井中并漂浮在水上的水位觀測反射板，所述激光測距傳感器的發射端垂直射入到所述水位觀測反射板上；所述激光測距傳感器將每個井實時的水位信息通過無線模塊傳送給所述單片機；所述單片機將每個井實時的水位信息通過GSM模塊傳送給指定手機或者發送給所述電腦主機。本裝置性能穩定、結構簡單、能耗低，體積小、無線傳輸、安全性高，能夠實時的采集每個井內的水位信息，并將水位信息傳送給后臺終端，工人通過分析這些水位信息能夠判斷出是否滲漏。

Groundwater level automatic observation system

The present invention relates to the field of building waterproof technology, automatic observation system for underground water level, which is characterized in that: the water level comprises a single chip computer, the host computer, installed inside the water, a well wellhead position of the laser ranging sensor and placed in each well and floating in the water observation reflection plate, the emission of the laser ranging sensor end perpendicular to the water level observation on the reflection plate; the laser ranging sensor the water level of each well real-time information through the wireless module is transmitted to the microcontroller; the MCU will each well real-time water level information to the designated mobile phone or sent to the host computer through the GSM module to send. This device has stable performance, simple structure, low energy consumption, small volume, wireless transmission, high safety level, can the real-time collection of each well of the information, and the water level information transmitted to the back end, workers through the analysis of the water level information can be judged whether leakage.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及建筑領域防水抗滲
，尤其涉及一種地下水位自動觀測系統。
技術介紹
目前，地下水位觀測的方式主要采用以下幾種方式：一、工人用一根測繩放入井里，聽到聲音后記錄繩子的位置，這種方式缺點是人為因素比較多，難以精確控制；二、在測繩上帶有一個正負極，正負極放入水中會形成導體，會給測試上一個信號，再記錄測繩的長度這種方式的缺點是對于比較熟練的工人來說測量能夠比較精確，比如測量15米的深度，前10米工人可以快速的放入測繩，后5米可以緩慢的放入，如果沒有經驗的工人，放入時速度無法精確控制，會導致測繩的測頭深入到水中一定的距離，導致測量精確性出現誤差，為了避免出現誤差，工人需要反復測量，并且每次測量都需要把測頭擦干凈，所以導致測量時間非常長。對于多個井來說，將耗費工人大量的經歷和時間來進行測量。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述技術的不足，而提供一種地下水位自動觀測系統，能夠自動采集井內水位信息并統計。本專利技術為實現上述目的，采用以下技術方案：一種地下水位自動觀測系統，其特征在于：包括單片機、電腦主機、安裝在內、外水位井的井口位置的激光測距傳感器以及置于每個井中并漂浮在水上的水位觀測反射板，所述激光測距傳感器的發射端垂直射入到所述水位觀測反射板上；所述激光測距傳感器將每個井實時的水位信息通過無線模塊傳送給所述單片機；所述單片機將每個井實時的水位信息通過GSM模塊傳送給指定手機或者發送給所述電腦主機。優選地，所述單片機采用STC12LE5A60S2單片機。優選地，所述激光測距傳感器采用ZYT-0100激光測距傳感器。本專利技術的有益效果是: 相對于現有技術，本裝置性能穩定、結構簡單、能耗低，體積小、無線傳輸、安全性高，能夠實時的采集每個井內的水位信息，并將水位信息傳送給后臺終端，工人通過分析這些水位信息能夠判斷出是否滲漏。附圖說明圖1 為本專利技術的硬件結構框圖；圖2為nRF24L01無線收發模塊；圖3為本專利技術中單片機與激光測距傳感器的電路連接圖；圖4為基坑ABCD的平面示意圖；圖5為基坑內外水位管中水位描繪的水位圖。具體實施方式下面結合附圖及較佳實施例詳細說明本專利技術的具體實施方式。如圖1-圖3所示，一種地下水位自動觀測系統，包括單片機、電腦主機、安裝在內、外水位井的井口位置的激光測距傳感器以及置于每個井中并漂浮在水上的水位觀測反射板，所述激光測距傳感器的發射端垂直射入到所述水位觀測反射板上；所述激光測距傳感器將每個井實時的水位信息通過無線模塊傳送給所述單片機；所述單片機將每個井實時的水位信息通過GSM模塊傳送給指定手機或者發送給所述電腦主機。工人在使用時可以將激光測距傳感器放置在內水位井和外水位井的井口，通過監測內水位井和外水位井之間的水差就能夠判斷具體的位置是否滲漏。利用基坑現場現有的監測井位水位變化的數據，初步確定基坑滲漏點的大致范圍。在懷疑滲漏點范圍內，采用我公司專利技術在基坑內外側經特殊工藝將水位管對稱埋設，并定時對內外側水位管進行水位測量。綜合所測數據，若外側某處水位管水位較其它處水位低，且內側對應水位管水位較內側其它處水位管水位高，則可確定該處水位管所在區域可能出現漏洞。如圖4和圖5所示，圖5中上面的曲線為基坑外水位管水位，下面的曲線為基坑內水位管水位，例如基坑ABCD， 1＇-28＇，1-28分別為基坑內外對稱布設的水位監測管。依據AB段水位監測成果繪制的成果曲線如圖，2-6號水位監測管之間的區域即為可能出現漏洞的區域。在可能出現漏洞的區域加密布設不同深度水位監測管，最終確定滲漏點精確位置。在本專利技術中，所述單片機采用STC12LE5A60S2單片機。該單片機是宏晶科技生產的單時鐘/機器周期(1T)的單片機，是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機。主要具體參數如下：工作電壓：3.6V∽2V；工作頻率：0∽35MHz；程序存儲空間：62K字節；RAM：1K字節；I/O口：40個；有EEPROM功能；有看門狗；內部集成MAX810專用復位電路；4個16位定時器；2個時鐘輸出口；外部中斷I/O口7路； PWM(2路)/PCA；工作溫度范圍：-40 - +85℃。nRF24L01無線收發模塊：如圖2所示，該模塊能實現6路數據的無線收發功能，對外引腳8個（1GND、2VCC、3CE、4CSN、5SCK、6MOSI、7MISO、8IRQ），支持2.4GHz全球開放ISM頻段，最大速率達2Mpbs,低工作電壓1.9∽3.6V，發射模式下電流消耗11.3mA，接收模式下電流消耗12.3mA，溫度范圍-40 - +85℃，數據傳輸率為1000kpbs下的靈敏度-85dBm,掉電模式下的電流消耗900nA。在本專利技術中，所述激光測距傳感器采用ZYT-0100激光測距傳感器。ZYT-0100激光測距傳感器：測量精度：±2mm；分辨率：0.1mm；重復性：0.5mm；測量距離：0.1~30m任何物體表面；30~150m需要加反射器；供電電壓：10~24V；功率消耗：1W；激光等級：650nm紅色可見；2級安全激光≤1mW；開關量：報警輸出；模擬量：4~20mA；防護等級：IP65；使用壽命：≥50000h。激光測距傳感器通過MCP3001AD轉換器與單片機連接。MCP3001AD轉換器是一款8引腳封裝的具有片上采樣和保持電路的10位逐次逼近型A/D轉換器，工作電壓為2.7V-5.5V。當時鐘速率為2.8MHz時，該器件的采樣速率最大數值可為200ksps。TC35i GSM模塊是一個支持中文短信息的工業級GSM模塊,工作在EGSM900和GSM1800雙頻段,電源范圍為直流3.3～4.8V ,電流消耗——休眠狀態為3.5mA，空閑狀態為25mA，發射狀態為300mA(平均)，2.5A峰值；可傳輸語音和數據信號, 功耗在EGSM900(4類)和GSM1800(1類)分別為2W和1W ,通過接口連接器和天線連接器分別連接SIM卡讀卡器和天線。SIM電壓為3V/1.8V，TC35i的數據接口(CMOS電平)通過AT命令可雙向傳輸指令和數據,可選波特率為300b/s～115kb/s , 自動波特率為1.2kb/s～115kb/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short Message Service,短消息),可通過AT命令或關斷信號實現重啟和故障恢復。工作原理內、外水位井的井口位置安裝一個GP2Y0A02YK0F紅外測距傳感器，采集實時水位信息，并將獲得和距離成一定對應關系的模擬電壓值經MCP3001AD轉換器進行模數轉換。轉換后的距離值數字信息通過無線模塊送入的單片機內部。單片機將采集到后的內、外水位井的井口的水位信息收集后通過GSM模塊發送給指定手機中或者將水位信息發送給電腦主機，通過電腦主機中預設的軟件進行分析處理。以上所述僅是本專利技術的優選實施方式，應當指出，對于本
的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種地下水位自動觀測系統，其特征在于：包括單片機、電腦主機、安裝在內、外水位井的井口位置的激光測距傳感器以及置于每個井中并漂浮在水上的水位觀測反射板，所述激光測距傳感器的發射端垂直射入到所述水位觀測反射板上；所述激光測距傳感器將每個井實時的水位信息通過無線模塊傳送給所述單片機；所述單片機將每個井實時的水位信息通過GSM模塊傳送給指定手機或者發送給所述電腦主機。

【技術特征摘要】
1.一種地下水位自動觀測系統，其特征在于：包括單片機、電腦主機、安裝在內、外水位井的井口位置的激光測距傳感器以及置于每個井中并漂浮在水上的水位觀測反射板，所述激光測距傳感器的發射端垂直射入到所述水位觀測反射板上；所述激光測距傳感器將每個井實時的水位信息通過無線模塊傳送給所述單片機；所述單片機...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林威，
申請(專利權)人：神翼航空器科技天津有限公司，
類型：發明
國別省市：天津;12