本發(fā)明涉及地下水流量測(cè)量，具體涉及一種地下水取水用流量測(cè)量設(shè)備以及方法。

背景技術(shù)：

1、在地下水取用過程中，對(duì)流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)是至關(guān)重要的，這有助于確保水資源的合理利用、及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題，以及為水資源管理提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。

2、現(xiàn)有技術(shù)在對(duì)地下水流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，通常直接在地下水水井出口處安裝流量計(jì)進(jìn)行測(cè)流。流量計(jì)能夠?qū)崟r(shí)顯示并記錄水流量，適用于需要連續(xù)監(jiān)測(cè)的場(chǎng)合。然而僅僅靠流量計(jì)測(cè)地下水取用流量存在以下問題，即當(dāng)管道內(nèi)沒有流量時(shí)，流量計(jì)可能會(huì)因?yàn)闊o法檢測(cè)到實(shí)際的流體流動(dòng)而顯示不正確的流量值。這可能會(huì)導(dǎo)致操作人員對(duì)管道內(nèi)的流體狀態(tài)產(chǎn)生誤解，從而做出錯(cuò)誤的決策。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種地下水取水用流量測(cè)量設(shè)備以及方法，解決以上技術(shù)問題：

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種地下水取水用流量測(cè)量設(shè)備，包括：監(jiān)測(cè)端，包括流量計(jì)本體，所述流量計(jì)本體設(shè)置在水井的輸水管道上，用于采集地下水輸出流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；抽測(cè)端，包括水箱和液位分析模塊，所述水箱與所述輸水管道連通，所述液位分析模塊用于采集水箱內(nèi)的液位變化數(shù)據(jù)，并根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的液位變化數(shù)據(jù)計(jì)算獲取地下水輸出流量的抽樣測(cè)量數(shù)據(jù)；預(yù)警模塊，用于對(duì)地下水輸出流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和抽測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，并根據(jù)對(duì)比分析結(jié)果確立預(yù)警策略。通過上述技術(shù)方案，提供了一種地下水取水用流量測(cè)量設(shè)備，通過檢測(cè)端的流量計(jì)本體獲取地下水輸出流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，再根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的液位變化數(shù)據(jù)計(jì)算獲取地下水輸出流量的抽樣測(cè)量數(shù)據(jù)，不僅能夠更加精確地反映出地下水取用時(shí)的輸出流量，還能夠通過將地下水輸出流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和抽測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析判斷流量計(jì)本體是否存在故障情況。

4、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述水箱內(nèi)設(shè)置有隔板，所述隔板將所述水箱的內(nèi)腔分隔為蓄水倉和備用倉，所述水箱的側(cè)壁安裝有三通閥組件，所述蓄水倉和所述備用倉分別通過第一管道和第二管道連接所述三通閥組件的兩個(gè)進(jìn)水口。上述技術(shù)方案通過隔板的設(shè)置將水箱的內(nèi)腔分隔為蓄水倉和備用倉，當(dāng)采集地下水輸出流量的抽樣測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，可通過三通閥組件阻斷第一管道，并開通第二管道。阻斷第一管道蓄水倉則處于封閉狀態(tài)，其水位變化直接反映了地下水輸出流量。而開通第二管道，則可實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量時(shí)不停止向用水端的供水過程。

5、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述液位分析模塊包括設(shè)置在所述蓄水倉側(cè)壁的水位計(jì)本體，所述水位計(jì)本體用于采集所述蓄水倉內(nèi)的水位信息數(shù)據(jù)。通過上述技術(shù)方案，提供了液位分析模塊的具體內(nèi)容，通過水位計(jì)本體可以直接獲取蓄水倉內(nèi)的水位變化數(shù)據(jù)，單位時(shí)間段內(nèi)水位變化高度乘以蓄水倉的底面積可直接反映地下水輸出流量在該時(shí)間段內(nèi)的平均水平。

6、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述備用倉內(nèi)設(shè)置有與所述蓄水倉連通的連接管，所述連接管上安裝有止回閥，所述止回閥用于控制水流由所述蓄水倉向所述備用倉單向流通。通過上述技術(shù)方案，連接管和止回閥的設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)蓄水倉向備用倉的補(bǔ)水過程。

7、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述三通閥組件包括：

8、殼體，所述殼體的側(cè)壁開有兩個(gè)進(jìn)水口和一個(gè)出水口，其中靠近所述水箱的進(jìn)水口連接所述第一管道，另一個(gè)進(jìn)水口連接所述第二管道；

9、閥芯，所述閥芯滑動(dòng)連接在所述殼體內(nèi)，所述閥芯遠(yuǎn)離所述水箱的一端固定連接有永磁體，所述閥芯靠近所述水箱的一端固定連接有柱塞，所述柱塞貫穿并滑動(dòng)連接在所述水箱的側(cè)壁上，所述柱塞用于控制所述連接管的通斷；

10、電磁體，所述電磁體固定安裝在所述殼體遠(yuǎn)離所述水箱的一端。

11、通過上述技術(shù)方案提供了三通閥組件的具體結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)第一管道、第二管道以及連接管的通斷控制。

12、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述蓄水倉內(nèi)豎直設(shè)置有滑軌，所述滑軌上滑動(dòng)連接有浮動(dòng)塊，所述浮動(dòng)塊上端連接有頂桿，所述頂桿的上端側(cè)壁固定連接有凸塊；

13、所述水箱的上端固定設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)支座，所述轉(zhuǎn)動(dòng)支座上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連桿，所述連桿的一端開設(shè)有限位槽，所述凸塊活動(dòng)連接在所述限位槽內(nèi)；所述連桿的另一端鉸接有推桿，所述推桿滑動(dòng)連接在所述水箱的側(cè)壁上；

14、所述閥芯靠近所述柱塞的一端固定設(shè)有連接塊，所述連接塊上貫穿開設(shè)有楔形槽，所述推桿的下端穿過所述楔形槽。

15、通過上述技術(shù)方案，當(dāng)閥芯在殼體內(nèi)處于最右端時(shí)，第一管道和連接管皆處于被阻斷狀態(tài)隨著蓄水箱內(nèi)水位的上升，帶動(dòng)浮動(dòng)塊和頂桿上行，通過連桿的傳動(dòng)作用使得推桿下行，當(dāng)推桿出入楔形槽內(nèi)時(shí)，可以推動(dòng)閥芯向左移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第一管道和出水口的連通管，可以避免蓄水倉水位過高且排不出的情況發(fā)生。

16、一種地下水取水用流量測(cè)量方法，包括以下步驟：

17、步驟一、在取用水井內(nèi)的地下水時(shí)，通過流量計(jì)本體采集地下水輸出流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

18、步驟二、通過所述電磁體驅(qū)動(dòng)所述閥芯向靠近所述水箱的方向運(yùn)動(dòng)，阻斷所述第一管道內(nèi)的水流；

19、步驟三、在預(yù)設(shè)單位時(shí)間段內(nèi)通過水位計(jì)本體采集并記錄所述蓄水倉內(nèi)的水位變化數(shù)據(jù)，并通過計(jì)算獲取地下水輸出流量的抽樣測(cè)量數(shù)據(jù)；

20、步驟四、對(duì)地下水輸出流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和抽測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，并根據(jù)對(duì)比分析結(jié)果確立預(yù)警策略。

21、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，對(duì)地下水輸出流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和抽測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析的過程包括：

22、通過公式計(jì)算獲取流量誤差值；

23、其中，為預(yù)設(shè)單位時(shí)間段內(nèi)蓄水倉內(nèi)水位變化高度；為蓄水倉的底面積；為通過流量計(jì)本體測(cè)得的輸水管道內(nèi)的水流量隨時(shí)間變化值；

24、將流量誤差值與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比對(duì)：

25、若，則發(fā)出流量計(jì)本體的故障預(yù)警提示信號(hào)；

26、否則，不發(fā)出預(yù)警提示信號(hào)。

27、本發(fā)明的有益效果：

28、本發(fā)明通過檢測(cè)端的流量計(jì)本體獲取地下水輸出流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的液位變化數(shù)據(jù)計(jì)算獲取地下水輸出流量的抽樣測(cè)量數(shù)據(jù)，兩組數(shù)據(jù)的結(jié)合不僅能夠更加精確地反映出地下水取用時(shí)的輸出流量，還能夠通過將地下水輸出流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和抽測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析判斷流量計(jì)本體是否存在故障情況。解決了因流量計(jì)顯示異常而導(dǎo)致的流量測(cè)量不準(zhǔn)確的問題。

技術(shù)特征：

1.一種地下水取水用流量測(cè)量設(shè)備，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水取水用流量測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述水箱（3）內(nèi)設(shè)置有隔板（33），所述隔板（33）將所述水箱（3）的內(nèi)腔分隔為蓄水倉（31）和備用倉（32），所述水箱（3）的側(cè)壁安裝有三通閥組件（4），所述蓄水倉（31）和所述備用倉（32）分別通過第一管道（311）和第二管道（321）連接所述三通閥組件（4）的兩個(gè)進(jìn)水口。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種地下水取水用流量測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述液位分析模塊包括設(shè)置在所述蓄水倉（31）側(cè)壁的水位計(jì)本體（5），所述水位計(jì)本體（5）用于采集所述蓄水倉（31）內(nèi)的水位信息數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種地下水取水用流量測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述備用倉（32）內(nèi)設(shè)置有與所述蓄水倉（31）連通的連接管（6），所述連接管（6）上安裝有止回閥（61），所述止回閥（61）用于控制水流由所述蓄水倉（31）向所述備用倉（32）單向流通。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種地下水取水用流量測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述三通閥組件（4）包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種地下水取水用流量測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述蓄水倉（31）內(nèi)豎直設(shè)置有滑軌（312），所述滑軌（312）上滑動(dòng)連接有浮動(dòng)塊（313），所述浮動(dòng)塊（313）上端連接有頂桿（314），所述頂桿（314）的上端側(cè)壁固定連接有凸塊；

7.一種地下水取水用流量測(cè)量方法，其特征在于，所述方法執(zhí)行于如權(quán)利要求6所述的一種地下水取水用流量測(cè)量設(shè)備，所述方法包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種地下水取水用流量測(cè)量方法，其特征在于，對(duì)地下水輸出流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和抽測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析的過程包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及地下水流量測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種地下水取水用流量測(cè)量設(shè)備以及方法，包括：監(jiān)測(cè)端，包括流量計(jì)本體，所述流量計(jì)本體設(shè)置在水井的輸水管道上，用于采集地下水輸出流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；抽測(cè)端，包括水箱和液位分析模塊，所述水箱與所述輸水管道連通，所述液位分析模塊用于采集水箱內(nèi)的液位變化數(shù)據(jù)，并根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的液位變化數(shù)據(jù)計(jì)算獲取地下水輸出流量的抽樣測(cè)量數(shù)據(jù)；預(yù)警模塊，用于對(duì)地下水輸出流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和抽測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，并根據(jù)對(duì)比分析結(jié)果確立預(yù)警策略。本發(fā)明通過將地下水輸出流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和抽測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析判斷流量計(jì)本體是否存在故障情況。

技術(shù)研發(fā)人員：董杰,曹立雪,于曉曦,解小東,王瑞龍,張會(huì)娜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：青島地質(zhì)工程勘察院（青島地質(zhì)勘查開發(fā)局）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19