阅读说明：本技术 一种地下水开采系统 (Underground water exploitation system ) 是由 钱飞 陈小云 沈俊 周粉华 陈婷婷 何硕 许飞飞 王婷 贾心宇 于 2020-05-28 设计创作，主要内容包括：本发明实施例提供的地下水开采系统,包括：取水装置、固定台、超声水位仪、升降结构、罩体、升降杆、控制器、电源；取水装置包括电磁继电器、取水管道、水泵；电磁继电器包括继电器线圈、继电器常闭触点、电磁阀；固定台上的升降结构控制升降杆向观测井内运动,移动至预定距离后停止,超声水位仪实时监测其距离地下水面的距离,并将上述距离实时传输至控制器,在上述控制器中预先设定许可开采范围,当地下水位超出预定范围时,控制器控制继电器线圈得电,继电器常闭触点断开,电磁阀断电断开,取水管道断开,停止从地下水中抽取水,水泵停止工作,采用本发明实施例提供的地下水开采系统,有效的预防了地下水的过度开采,合理利用地下水资源。(The groundwater mining system provided by the embodiment of the invention comprises: the device comprises a water taking device, a fixed platform, an ultrasonic water level meter, a lifting structure, a cover body, a lifting rod, a controller and a power supply; the water taking device comprises an electromagnetic relay, a water taking pipeline and a water pump; the electromagnetic relay comprises a relay coil, a relay normally closed contact and an electromagnetic valve; the lifting structure on the fixed platform controls the lifting rod to move towards the observation well and stop after moving to a preset distance, the ultrasonic water level meter monitors the distance between the ultrasonic water level meter and the underground water surface in real time and transmits the distance to the controller in real time, an allowable exploitation range is preset in the controller, when the underground water level exceeds the preset range, the controller controls the relay coil to be electrified, the normally closed contact of the relay is disconnected, the electromagnetic valve is disconnected, the water taking pipeline is disconnected, water is stopped being extracted from the underground water, and the water pump stops working.)

一种地下水开采系统

技术领域

本发明涉及地下水开采设备技术领域，特别是涉及一种地下水开采系统。

背景技术

水资源短缺成为威胁人类生存的一个严峻问题，在这种情况下，节约用水就成为一个迫在眉睫的社会问题。由于水资源的紧缺，地下水超采现象普遍存在，由此引发的水环境问题日趋严重，对经济的可持续发展和水资源的可持续利用产生了严重的负面影响。然而，目前除了人工测量外，并无其他有效办法可以有效的预防地下水过度开采的有效方案。

发明内容

为解决现有技术中，无法控制地下水过度开采的技术问题，本发明实施例的目的在于提供一种地下水开采系统，具体技术方案如下：

本发明实施例提供了一种地下水开采系统，包括：取水装置、固定台、超声水位仪、升降结构、罩体、升降杆、控制器、电源；

所述取水装置包括电磁继电器、取水管道、水泵；所述电磁继电器包括继电器线圈、继电器常闭触点、电磁阀；所述控制器控制连接所述继电器线圈，所述控制器控制所述继电器线圈得电或失电；所述继电器线圈的输入端连接所述控制器，所述继电器线圈的输出端连接所述电源的负极，所述继电器线圈的输出端控制连接所述继电器常闭触点，所述电磁阀串联在所述继电器线圈与所述继电器常闭触点的连接线路上；所述电磁阀设置在所述取水管道上，所述电磁阀控制所述取水管道的通断；所述电源的正极电连接所述控制器的电源输入端；

在所述固定台的底部设置有多个支撑结构，所述支撑结构用于将所述固定台支撑至预定高度；

所述升降结构驱动连接所述升降杆所述驱动结构带动所述升降杆上下移动，且所述升降杆的轴线垂直于水平面；

所述罩体为半包围结构，在所述升降杆的一端连接在所述罩体的顶部，所述控制器通过屏蔽电缆连接所述超声水位仪；所述超声水位仪位于所述罩体内，且所述超声水位仪的的工作方向朝向所述罩体的开口处。

可选的，所述罩体的材质为钢化玻璃或硬质钢材。

可选的，所述升降结构包括限位部、驱动电机、主动齿轮；在所述升降杆的侧壁上固定设置有齿轮条，所述主动齿轮啮合所述齿轮条，所述限位部为柱体结构，在所述限位部轴线方向开设有贯穿孔，所述贯穿孔与所述升降杆适配，所述升降杆与所述贯穿孔活动连接，在所述贯穿孔的侧壁上设置有多个球铰结构，各所述球铰结构均匀分布在所述贯穿孔的内壁上，且所述球铰结构的球面高处所述贯穿孔的侧壁的高度范围为1-2mm。

可选的，所述控制器控制所述驱动电机正转、反转或停止。

可选的，所述预定高度为10-50cm。

可选的，所述超声水位仪包括高频脉冲发射器、高频脉冲接收器、计时器；

所述控制器控制连接所述高频脉冲发射器、所述计时器；所述控制器通信连接所述高频脉冲接收器。

可选的，所述高频脉冲发射器发送的声波频率为60-80kHz。

本发明实施例提供的一种地下水开采系统，包括：取水装置、固定台、超声水位仪、升降结构、罩体、升降杆、控制器、电源；取水装置包括电磁继电器、取水管道、水泵；电磁继电器包括继电器线圈、继电器常闭触点、电磁阀；控制器控制连接继电器线圈，控制器控制继电器线圈得电或失电；继电器线圈的输入端连接控制器，继电器线圈的输出端连接电源的负极，继电器线圈的输出端控制连接继电器常闭触点，电磁阀串联在继电器线圈与继电器常闭触点的连接线路上；电磁阀设置在取水管道上，电磁阀控制取水管道的通断；电源的正极电连接控制器的电源输入端；在固定台的底部设置有多个支撑结构，支撑结构用于将固定台支撑至预定高度；升降结构驱动连接升降杆驱动结构带动升降杆上下移动，且升降杆的轴线垂直于水平面；罩体为半包围结构，在升降杆的一端连接在罩体的顶部，控制器通过屏蔽电缆连接超声水位仪；超声水位仪位于罩体内，且超声水位仪的的工作方向朝向罩体的开口处。

在实际应用中，利用固定在固定台上的升降结构，控制升降杆向观测井内运动，直至上述升降杆安装有超声水位仪的一端移动至距离地下水预定距离后停止，上述预定距离可以是100cm，也可以是200cm；此时，升降结构停止工作，升降杆与固定台处于相对固定的位置，超声水位仪实时监测其距离地下水面的距离，并将上述距离实时传输至控制器，在上述超声水位仪的外侧设置有包围其的罩体，避免了在超声水位仪在观测井内的下降过程中，被观测井侧壁上的异物悬挂，造成超声水位仪工作方向偏离，进而影响其检测准确度；控制器通过屏蔽电缆连接超声水位仪，可以保证超声水位仪检测的数据准确的传输到控制器中，尽可能的减小外界信号对超声水位仪与控制器之间的信号传递造成影响；在上述控制器中预先设定许可开采范围，当上述预定距离为100cm时，上述许可开采范围可以是100-150cm，即当地下水位低于当前地下水位超过50cm时，控制器控制继电器线圈得电，此时，继电器线圈控制继电器常闭触点断开，此时，位于继电器线圈与继电器常闭触点的连接线路上的电磁阀断电断开，此时，电磁阀控制的取水管道断开，停止从地下水中抽取水，与此同时，控制器控制水泵停止工作，节约能源的同时，避免水泵空转，防止水泵故障，上述许可开采范围可以根据用户的实际情况进行设置，当上述超声水位仪监测到的距离在上述许可开采范围内时，控制器控制继电器线圈断电，继电器常闭触点断电闭合，位于继电器线圈与继电器常闭触点的连接线路上的电磁阀通电连通，电磁阀控制取水管道连通，此时，控制器控制水泵供电工作，水泵经由取水管道，将地下水抽出，被用户使用。采用本发明实施例提供的地下水开采系统，有效的预防了地下水的过度开采，合理利用地下水资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例提供的一种地下水开采系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的取水装置的连接结构示意图；

图3为本发明实施例提供的升降结构的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的控制连接示意图。

附图标记：

1取水装置、2固定台、3超声水位仪、4升降结构、5罩体、6升降杆、7控制器、8电源、9电磁继电器、10取水管道、11水泵、12继电器线圈、13继电器常闭触点、14电磁阀、15支撑结构、16屏蔽电缆、17限位部、18驱动电机、19主动齿轮、20齿轮条、21球铰结构、22频脉冲发射器、23高频脉冲接收器、24计时器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。

请参见图1-图4，本发明实施例提供了一种地下水开采系统，包括：取水装置1、固定台2、超声水位仪3、升降结构4、罩体5、升降杆6、控制器7、电源8；

所述取水装置1包括电磁继电器9、取水管道10、水泵11；所述电磁继电器9包括继电器线圈12、继电器常闭触点13、电磁阀14；所述控制器7控制连接所述继电器线圈12，所述控制器7控制所述继电器线圈12得电或失电；所述继电器线圈12的输入端连接所述控制器7，所述继电器线圈12的输出端连接所述电源8的负极，所述继电器线圈12的输出端控制连接所述继电器常闭触点13，所述电磁阀14串联在所述继电器线圈12与所述继电器常闭触点13的连接线路上；所述电磁阀14设置在所述取水管道10上，所述电磁阀14控制所述取水管道10的通断；所述电源8的正极电连接所述控制器7的电源8输入端；

在所述固定台2的底部设置有多个支撑结构15，所述支撑结构15用于将所述固定台2支撑至预定高度；

所述升降结构4驱动连接所述升降杆6所述驱动结构带动所述升降杆6上下移动，且所述升降杆6的轴线垂直于水平面；

所述罩体5为半包围结构，在所述升降杆6的一端连接在所述罩体5的顶部，所述控制器7通过屏蔽电缆16连接所述超声水位仪3；所述超声水位仪3位于所述罩体5内，且所述超声水位仪3的的工作方向朝向所述罩体5的开口处。

具体的，在实际应用中，利用固定在固定台2上的升降结构4，控制升降杆6向观测井内运动，直至上述升降杆6安装有超声水位仪3的一端移动至距离地下水预定距离后停止，上述预定距离可以是100cm，也可以是200cm；此时，升降结构4停止工作，升降杆6与固定台2处于相对固定的位置，超声水位仪3实时监测其距离地下水面的距离，并将上述距离实时传输至控制器7，在上述超声水位仪3的外侧设置有包围其的罩体5，避免了在超声水位仪3在观测井内的下降过程中，被观测井侧壁上的异物悬挂，造成超声水位仪3工作方向偏离，进而影响其检测准确度；控制器7通过屏蔽电缆16连接超声水位仪3，可以保证超声水位仪3检测的数据准确的传输到控制器7中，尽可能的减小外界信号对超声水位仪3与控制器7之间的信号传递造成影响；在上述控制器7中预先设定许可开采范围，当上述预定距离为100cm时，上述许可开采范围可以是100-150cm，即当地下水位低于当前地下水位超过50cm时，控制器7控制继电器线圈12得电，此时，继电器线圈12控制继电器常闭触点13断开，此时，位于继电器线圈12与继电器常闭触点13的连接线路上的电磁阀14断电断开，此时，电磁阀14控制的取水管道10断开，停止从地下水中抽取水，与此同时，控制器7控制水泵11停止工作，节约能源的同时，避免水泵11空转，防止水泵11故障，上述许可开采范围可以根据用户的实际情况进行设置，当上述超声水位仪3监测到的距离在上述许可开采范围内时，控制器7控制继电器线圈12断电，继电器常闭触点13断电闭合，位于继电器线圈12与继电器常闭触点13的连接线路上的电磁阀14通电连通，电磁阀14控制取水管道10连通，此时，控制器7控制水泵11供电工作，水泵11经由取水管道10，将地下水抽出，被用户使用。采用本发明实施例提供的地下水开采系统，有效的预防了地下水的过度开采，合理利用地下水资源。

进一步的，所述罩体5的材质为钢化玻璃或硬质钢材。

进一步的，所述升降结构4包括限位部17、驱动电机18、主动齿轮19；在所述升降杆6的侧壁上固定设置有齿轮条20，所述主动齿轮19啮合所述齿轮条20，所述限位部17为柱体结构，在所述限位部17轴线方向开设有贯穿孔，所述贯穿孔与所述升降杆6适配，所述升降杆6与所述贯穿孔活动连接，在所述贯穿孔的侧壁上设置有多个球铰结构21，各所述球铰结构21均匀分布在所述贯穿孔的内壁上，且所述球铰结构21的球面高处所述贯穿孔的侧壁的高度范围为1-2mm。

进一步的，所述控制器7控制所述驱动电机18正转、反转或停止。上述控制器7可以是单片机，也可以是微处理器，还可以是可编程控制器7，利用现有的控制器7控制驱动电机18正转或反转属于本领域常规技术手段。具体到本发明实施例中，上述驱动电机18的正转或反转，可以实现中空牵引绳安装有超声水位仪3的一端在观测井内上升或下降。

进一步的，所述预定高度为10-50cm。

进一步的，所述超声水位仪3包括高频脉冲发射器22、高频脉冲接收器23、计时器24；所述控制器7控制连接所述高频脉冲发射器22、所述计时器24；所述控制器7通信连接所述高频脉冲接收器23。本发明实施例中所采用的超声水位仪3直接采购获得，器测距方法亦为常规手段。

进一步的，所述高频脉冲发射器22发送的声波频率为60-80kHz。在举例小于15m的范围内，超声水位仪3发出的声波频率为60-80kHz时，测距最为合适。

本发明实施例提供的一种地下水开采系统，包括：取水装置1、固定台2、超声水位仪3、升降结构4、罩体5、升降杆6、控制器7、电源8；取水装置1包括电磁继电器9、取水管道10、水泵11；电磁继电器9包括继电器线圈12、继电器常闭触点13、电磁阀14；控制器7控制连接继电器线圈12，控制器7控制继电器线圈12得电或失电；继电器线圈12的输入端连接控制器7，继电器线圈12的输出端连接电源8的负极，继电器线圈12的输出端控制连接继电器常闭触点13，电磁阀14串联在继电器线圈12与继电器常闭触点13的连接线路上；电磁阀14设置在取水管道10上，电磁阀14控制取水管道10的通断；电源8的正极电连接控制器7的电源8输入端；在固定台2的底部设置有多个支撑结构15，支撑结构15用于将固定台2支撑至预定高度；升降结构4驱动连接升降杆6驱动结构带动升降杆6上下移动，且升降杆6的轴线垂直于水平面；罩体5为半包围结构，在升降杆6的一端连接在罩体5的顶部，控制器7通过屏蔽电缆16连接超声水位仪3；超声水位仪3位于罩体5内，且超声水位仪3的的工作方向朝向罩体5的开口处。

在实际应用中，利用固定在固定台2上的升降结构4，控制升降杆6向观测井内运动，直至上述升降杆6安装有超声水位仪3的一端移动至距离地下水预定距离后停止，上述预定距离可以是100cm，也可以是200cm；此时，升降结构4停止工作，升降杆6与固定台2处于相对固定的位置，超声水位仪3实时监测其距离地下水面的距离，并将上述距离实时传输至控制器7，在上述超声水位仪3的外侧设置有包围其的罩体5，避免了在超声水位仪3在观测井内的下降过程中，被观测井侧壁上的异物悬挂，造成超声水位仪3工作方向偏离，进而影响其检测准确度；控制器7通过屏蔽电缆16连接超声水位仪3，可以保证超声水位仪3检测的数据准确的传输到控制器7中，尽可能的减小外界信号对超声水位仪3与控制器7之间的信号传递造成影响；在上述控制器7中预先设定许可开采范围，当上述预定距离为100cm时，上述许可开采范围可以是100-150cm，即当地下水位低于当前地下水位超过50cm时，控制器7控制继电器线圈12得电，此时，继电器线圈12控制继电器常闭触点13断开，此时，位于继电器线圈12与继电器常闭触点13的连接线路上的电磁阀14断电断开，此时，电磁阀14控制的取水管道10断开，停止从地下水中抽取水，与此同时，控制器7控制水泵11停止工作，节约能源的同时，避免水泵11空转，防止水泵11故障，上述许可开采范围可以根据用户的实际情况进行设置，当上述超声水位仪3监测到的距离在上述许可开采范围内时，控制器7控制继电器线圈12断电，继电器常闭触点13断电闭合，位于继电器线圈12与继电器常闭触点13的连接线路上的电磁阀14通电连通，电磁阀14控制取水管道10连通，此时，控制器7控制水泵11供电工作，水泵11经由取水管道10，将地下水抽出，被用户使用。采用本发明实施例提供的地下水开采系统，有效的预防了地下水的过度开采，合理利用地下水资源。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。