[发明专利]一种地下水位监测装置及其监测方法

权利要求书

1.一种地下水位监测装置，其特征在于，包括设置在地面上的监测分析模块，监测分析模块包括处理器(1)、用于测量重力的第一电子测力计(2)和第二电子测力计(3)；所述处理器(1)用于接收并处理所述第一电子测力计(2)和第二电子测力计(3)测量的重力信息；

所述第一电子测力计(2)的下方设置有整体为密封结构的空心管(4)，所述空心管(4)顶部高度高于常年最高水位线，空心管(4)的顶部与第一电子测力计(2)连接，空心管(4)的底部连接有配重体(5)，所述配重体(5)的顶面设置于地下水常年最低水位线之下，且配重体(5)处于悬空状态，配重体(5)不会因空心管(4)和自身的浮力变化而产生上浮；

空心管(4)由多段管体(401)连接构成，空心管(4)长度可根据实际测量的地下水位变化范围进行变化和优选，且根据空心管(4)的长度相应更改配重体(5)的体积或密度，使得配重体(5)不会因水位变化空心管(4)所受浮力变化而产生上浮；

所述第二电子测力计(3)的下方连接有用于实时监测地下水密度的参考体(6)，所述参考体(6)设置于被监测点常年最低水位线下。

2.根据权利要求1所述的一种地下水位监测装置，其特征在于，监测分析模块还包括与所述处理器(1)电性连接的通讯模块(7)。

3.根据权利要求1所述的一种地下水位监测装置，其特征在于，还包括设置于地表上的安装平台(8)，监测分析模块设置于所述安装平台(8)上。

4.根据权利要求1所述的一种地下水位监测装置，其特征在于，所述配重体(5)和参考体(6)的均密度大于地下水的密度，配重体(5)的顶部呈小端朝上的圆锥结构或圆端朝上半球形结构，参考体(6)为圆球形或顶部为圆锥形，参考体(6)的体积可调整。

5.根据权利要求4所述的一种地下水位监测装置，其特征在于，所述空心管(4)的底端与所述配重体(5)的顶部表面螺纹密封连接。

6.根据权利要求1～5任一所述的一种地下水位监测装置，其特征在于，所述空心管(4)的顶部通过高强度钢丝绳与所述第一电子测力计(2)固定连接；所述参考体(6)通过高强度钢丝绳与所述第二电子测力计(3)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种地下水位监测装置，其特征在于，所述空心管(4)包括多段呈中空密封结构的管体(401)，每段管体(401)的顶部设置有螺纹槽(402)，底部凸出设置有螺纹端(403)，所述管体(401)的上表面与所述螺纹端(403)端面之间的距离为0.5m～3m，相邻的两段管体(401)通过螺纹槽(402)和螺纹端(403)配合的方式连接；位于空心管(4)底端的管体(401)的底部用螺纹端(403)与配重体(5)的顶面连接。

8.根据权利要求1～7任一所述的一种地下水位监测装置的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：安装地下水位监测装置，配重体(5)顶面设置于地下水常年最低水位线之下，且配重体(5)处于悬空状态，参考体(6)设置于被监测点常年最低水位线下，记录当前地下水位初始高程H₀；

步骤2：记录第一电子测力计(2)和第二电子测力计(3)的当前初始读数，根据第二电子测力计(3)的当前初始读数，得到当前地下水的初始密度；

步骤:3：当水位高度和地下水密度发生变化时，根据第二电子测力计(3)的读数的变化，得到变化后的地下水密度，实时监测地下水的密度变化；

步骤4：根据步骤3中得到的变化后的地下水密度以及第一电子测力计(2)的读数的变化，得到变化后的地下水位高程；

步骤5：将步骤4中得到的变化后的地下水位高程通过通讯模块(7)向远程监测系统或监测终端传输数据；

步骤6：重复步骤3～5，对地下水位水面高程进行实时监测。