一種地下水開采裝置制造方法
【專利摘要】一種地下水開采裝置，包括水位探測器、滾筒、測量帶、信號接收單元和水泵電機，水位探測器固定于纏繞在滾筒上的中空的測量帶一端上，測量帶另一端則連接無線信號發(fā)送模塊，中空的測量帶內(nèi)設(shè)置有信號傳輸線，信號傳輸線連接水位探測器和無線信號發(fā)送模塊。所述信號接收單元由無線接收模塊、單片機控制模塊和直流電機驅(qū)動模塊組成，并且無線接收模塊、單片機控制模塊和直流電機驅(qū)動模塊依次相連。本實用新型使用時可以通過水位探測器探測到的信號來打開或關(guān)閉水泵電機，因此可以有效控制開采過程中的水位變化，對解決地下水超采問題提供了有效的解決手段。
【專利說明】一種地下水開采裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及地下水開采領(lǐng)域，具體是指一種能夠合理進行地下水開采的地下 水開采裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國地下淡水天然資源量占國內(nèi)水資源總量的1/3,近20年，地下水開采量平均 以每年25億平方米的速度增加。北方城市以開采地下水為主，其中華北、西北城市利用地 下水的比例分別高達72%和66%。目前，北方平原區(qū)有相當(dāng)一部分地區(qū)地下水處于超采狀 態(tài)：河北省整體超采，北京、天津、呼和浩特、沈陽、哈爾濱、濟南、太原、鄭州等一些大中城市 地下水都已超采或者嚴重超采。超采地下水，已經(jīng)引發(fā)了一系列生態(tài)問題。
[0003] 長期透支地下水，導(dǎo)致部分地區(qū)出現(xiàn)區(qū)域地下水位下降，最終形成區(qū)域地下水位 的降落漏斗。目前華北平原深層地下水已經(jīng)形成了跨冀、京、津、魯?shù)膮^(qū)域地下水降落漏斗， 有近7萬平方千米的地下水水位低于海平面，整個河北省已形成20多個漏斗區(qū)，總面積達 4萬平方公里左右。全國已形成區(qū)域地下水降落漏斗100多個，面積達15萬平方千米。區(qū) 域地下水下降使平原或盆地濕地萎縮或消失、地表植被破壞，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境退化。全國有46 個城市由于不合理開采地下水而發(fā)生了地面沉降，其中上海市、天津市、太原市的沉降中心 累計最大沉降量超過2米，天津塘沽個別點最大沉降量已達3. 1米。
[0004] 由于過量開采地下水，河北平原、陜西西安、山西大同和江蘇蘇錫常等地區(qū)已經(jīng)發(fā) 生地裂縫，對城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)成嚴重威脅。在西安，城市地下水位的持續(xù)下降，誘發(fā)和 加劇了地面沉降和地裂縫的發(fā)展，全市形成了 7處比較大的水位漏斗區(qū)，出現(xiàn)了 11條較大 的地裂縫。 實用新型內(nèi)容
[0005] 為解決上述問題，可以通過采取調(diào)水、節(jié)水、挖潛、治污、管理等綜合措施進行控 制，其中地下水進行合理開采是解決超采問題的一種直接手段，為此本實用新型提供一種 地下水開采裝置，對地下水進行動態(tài)的合理開采。
[0006] 具體的技術(shù)方案是：
[0007] -種地下水開采裝置，包括水位探測器、滾筒、測量帶、信號接收單元和水泵電機， 水位探測器固定于纏繞在滾筒上的中空的測量帶一端上，測量帶另一端則連接無線信號發(fā) 送模塊，中空的測量帶內(nèi)設(shè)置有信號傳輸線，信號傳輸線連接水位探測器和無線信號發(fā)送 模塊。
[0008] 進一步，信號接收單元由無線接收模塊、單片機控制模塊和直流電機驅(qū)動模塊組 成，并且無線接收模塊、單片機控制模塊和直流電機驅(qū)動模塊依次相連。
[0009] 進一步，測量帶表面設(shè)置有刻度。
[0010] 進一步，無線信號發(fā)送模塊使用可充電電池供電。
[0011] 進一步，無線接收模塊型號為PT2272,所述單片機控制模塊型號為STC12C5410， 直流電機驅(qū)動模塊為L298N。
[0012] 進一步，可充電電池為可充電鋰離子電池。
[0013] 本實用新型使用時可以通過水位探測器探測到的信號來打開或關(guān)閉水泵電機，因 此可以有效控制開采過程中的水位變化，對解決地下水超采問題提供了有效的解決手段。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2為信號接收單元結(jié)構(gòu)框圖。
[0016] 圖3為無線接收模塊電路圖。
[0017] 圖4為單片機控制模塊電路圖。
[0018] 圖5為直流電機驅(qū)動模塊電路圖。
[0019] 圖6為無線信號發(fā)送模塊電路圖。

【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步的闡述。
[0021] 一種地下水開采裝置，包括水位探測器1，所述水位探測器1固定在纏繞在滾筒4 上的中空測量帶2 -端上，所屬測量帶2表面設(shè)置有刻度，測量帶2另一端則連接無線信號 發(fā)送模塊20,中空測量帶2內(nèi)設(shè)置有連接水位探測器1和無線信號發(fā)送模塊20的信號傳輸 線3,用于接收無線信號的信號接收單元30直接連接水泵電機40,無線信號發(fā)送模塊20使 用可充電電池50供電。
[0022] 使用時，將水位探測器1至于地下水開采井中，水位探測器1放置的具體深度根據(jù) 當(dāng)?shù)氐拈_采的實際需求而定，而深度的確定則可以通過觀察測量帶2表面上的刻度；當(dāng)水 位探測器1接觸到水后，產(chǎn)生電信號，這些電信號通過信號傳輸線3傳導(dǎo)給無線信號發(fā)送模 塊20 (如圖6)所示，之后在經(jīng)過信號接收單元30接收并驅(qū)動水泵電機40工作；當(dāng)水位下 降到水位探測器1以下時，電信號消失，相應(yīng)的驅(qū)動水泵電機40停止工作。
[0023] 如圖6所示，無線信號發(fā)送模塊20包括無線通信電路U2，無線通信電路U2的腳1、 2、3、6、8、10、11、12、13均通過板級引線和控制電路的CPU相連接，腳4、17接電源Vcc，腳4 還通過電容C15接數(shù)字地；腳5、9、16、18、22、24、26-30接數(shù)字地；腳31通過電容C3接數(shù)字 地；腳25接電源Vcc，還通過電容C1與電容C2的并聯(lián)接數(shù)字地；腳23通過電阻R4接數(shù)字 地；腳20、21通過電容C10與電感L1的并聯(lián)相互連接，腳20還通過申感L3與電容C14的 串聯(lián)接數(shù)字地，并通過電容C12接數(shù)字地；腳21通過電感L1與電容C11的串聯(lián)接天線插座 J2的腳1，并通過電容C10接數(shù)字地；天線插座J2腳2接地，無線通信電路U2的腳19通過 電容C17接地；腳14、15接晶體振蕩器U14的兩個端點，晶體振蕩器U14的此兩個端點還通 過電阻R7相連，以及還分別通過電容C18、C19接數(shù)字地，晶體振蕩器U14的另兩個端點接 數(shù)字地。
[0024] 信號接收單元30由無線接收模塊31、單片機控制模塊32和直流電機驅(qū)動模塊33 組成，并且無線接收裝置、單片機控制裝置和直流電機驅(qū)動裝置依次相連。
[0025] 如圖3所示，無線接收模塊31主要由315MHz無線數(shù)據(jù)接收模塊、解碼芯片 PT2272-M4、LM358和繼電器電路組成。解碼芯片PT2272-M4工作電壓為5V，其中A0-A7為 地址管腳，用于進行地址編碼，可置為或"f"（懸空）三種狀態(tài)，但地址編碼必須 與PT2262的地址編碼一致，否則不進行解碼。DIN為數(shù)據(jù)信號輸入端，數(shù)據(jù)來自發(fā)送模塊 輸出端。0SCU0SC2分別為振蕩電阻的輸入和輸出端，外接電阻決定振蕩頻率。VT為解碼 有效確認端，高電平有效。平時無線接收裝置DIN沒有接收到空間的315MHz信號時輸出的 只是干擾信號，解碼集成PT2272-M4輸出端DO-D3均為低電平。當(dāng)無線接收裝置收到空間 的315MHz信號時，且地址碼與PT2262 -致時，信號經(jīng)放大、變頻、濾波等處理后輸出控制信 號，送到解碼集成IC1第14腳進行解碼，數(shù)據(jù)管腳輸出與PT2262數(shù)據(jù)端對應(yīng)的高電平。
[0026] 如圖4所示，單片機控制模塊32主要用來處理無線接收裝置給予的指令，并且按 照控制指令的要求輸出PWM脈沖，STC12C5410單片機模塊主要包括時鐘電路，復(fù)位電路和 電源電路三個部分。其中時鐘電路是由12MHz的晶振和兩個30PF的瓷片電容組成。復(fù)位 電路包括一個復(fù)位按鍵和一個10K的電阻以及一個100UF的電解電容。
[0027] 如圖5所示，直流電機驅(qū)動模塊33主要由L298N來驅(qū)動直流電機，L298N的引腳 ΕΝΑ可用于PWM的控制?？蓪NI，IN2兩對引腳分別接高電平和低電平用于控制直流電機 的轉(zhuǎn)向，STC12C2052單片機Ρ3. 7端口輸出PWM信號控制ΕΝΑ，即可實現(xiàn)直流電機加減速等 動作。ISENA、ISENB腳是輸出電流反饋引腳，在通常使用中這兩個引腳也可以直接接地。
[0028] 本實用新型使用時可以通過水位探測器探測到的信號來打開或關(guān)閉水泵電機，因 此可以有效控制開采過程中的水位變化，對解決地下水超采問題提供了有效的解決手段。
【權(quán)利要求】
1. 一種地下水開采裝置，其特征在于：包括水位探測器、滾筒、測量帶、信號接收單元 和水泵電機，水位探測器固定于纏繞在滾筒上的中空的測量帶一端上，測量帶另一端則連 接無線信號發(fā)送模塊，中空的測量帶內(nèi)設(shè)置有信號傳輸線，信號傳輸線連接水位探測器和 無線信號發(fā)送模塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水開采裝置，其特征在于：所述信號接收單元由無 線接收模塊、單片機控制模塊和直流電機驅(qū)動模塊組成，并且無線接收模塊、單片機控制模 塊和直流電機驅(qū)動模塊依次相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水開采裝置，其特征在于：測量帶表面設(shè)置有刻度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水開采裝置，其特征在于：所述無線信號發(fā)送模塊 使用可充電電池供電。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種地下水開采裝置，其特征在于：所述無線接收模塊型號 為PT2272,所述單片機控制模塊型號為STC12C5410,直流電機驅(qū)動模塊為L298N。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種地下水開采裝置，其特征在于：所述可充電電池為可充 電鋰離子電池。
【文檔編號】E03B3/06GK203878653SQ201420197370
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】張樂君, 魏雙亭, 程廣河 申請人:天津市龍晴機電設(shè)備銷售有限責(zé)任公司