地下水監(jiān)測系統(tǒng)

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一、概述

地下水資源較地表水資源復(fù)雜，因此地下水本身質(zhì)和量的變化以及引起地下水變化的環(huán)境條件和地下水的運移規(guī)律不能直接觀察，同時，由澆灌導(dǎo)致的地下水超采以及地下水的污染引起的地面沉降是緩變型的，一旦積累到一定程度，就成為不可逆的破壞。因此準(zhǔn)確開發(fā)保護(hù)地下水就必須依靠長期的地下水監(jiān)測，及時掌握動態(tài)變化情況。這就需要建立一套地下水自動監(jiān)測系統(tǒng)。

二、系統(tǒng)建設(shè)必要性

為了使有限的水資源能夠支撐經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展，提高水務(wù)管理能力，全面推進(jìn)節(jié)水型社會建設(shè)，保證城市供水安全，充分利用現(xiàn)代化迅速發(fā)展的自動化信息技術(shù)和科學(xué)管理措施，整合已有的水利、氣象、水文、供水、排水和水環(huán)境監(jiān)測體系，建設(shè)地下水實時監(jiān)控與管理系統(tǒng)，將工程措施與非工程措施緊密地結(jié)合在一起，使有限的水資源得到充分合理的利用是十分必要的，而且意義重大。

三、建設(shè)目標(biāo)

掌握地下水水資源信息，為水資源的合理開發(fā)利用和保護(hù)提供堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。建立基于網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)的水資源綜合數(shù)據(jù)庫，存儲地下水水位、水溫、信息，同時結(jié)合地理信息系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一展現(xiàn)，為水資源管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。

四、系統(tǒng)解決方案4.1系統(tǒng)概述

本系統(tǒng)依托傳感器技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、4G網(wǎng)絡(luò)無線通信技術(shù)于一體，實現(xiàn)地下水水位、水溫數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測。對傳輸距離沒有要求。監(jiān)控中心工作人員足不出戶，就可以查看本地區(qū)內(nèi)所有監(jiān)測井的數(shù)據(jù)。監(jiān)測中心系統(tǒng)軟件能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集、遠(yuǎn)程監(jiān)測,返回的所有數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，生成各種報表和曲線。系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性，可以方便地增減測站數(shù)量和傳感器的數(shù)量。修改工作將通過密碼控制由有關(guān)管理人員進(jìn)行操作，實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理功能。

4.2系統(tǒng)功能

① 實時顯示各監(jiān)測站的水位、水溫、數(shù)據(jù)；

② 實現(xiàn)水位超限和監(jiān)測設(shè)備故障自動報警

③ 實現(xiàn)水位、水溫、自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、編輯等功能；

④ 完成自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析功能，包括統(tǒng)計報表、趨勢曲線等

⑤ 完成對各自動監(jiān)測站站點類型、設(shè)備類型、通訊方式、監(jiān)測指標(biāo)等基本信息的編輯功能；

⑥ 由操作系統(tǒng)提供安全管理。在人機(jī)界面上設(shè)置口令，僅允許有權(quán)限的操作人員進(jìn)行操作，記錄操作人員的登錄情況；

⑦ 系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)能自動寫入水位監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，可以將實時遙測數(shù)據(jù)通過計算機(jī)廣域網(wǎng)讓相關(guān)部門進(jìn)行WEB瀏覽，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；

⑧ 支持軟件系統(tǒng)維護(hù)，分級管理。

⑨ 支持手機(jī)APP展示，數(shù)據(jù)查詢，測點管理，統(tǒng)計分析等。

⑩ 系統(tǒng)具有良好的數(shù)據(jù)接口，方便數(shù)據(jù)對接

4.3系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)由二部分組成：云平臺/手機(jī)APP、一體化遙測壓力式水位計（二參量）。

云平臺/手機(jī)APP：整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心，監(jiān)測每個監(jiān)測點的實時數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)生成各種報表和曲線。

一體化遙測壓力式水位計：采集介質(zhì)中水位、水溫的數(shù)據(jù)并無線傳輸?shù)皆破脚_/手機(jī)APP。

五、現(xiàn)場監(jiān)測點建設(shè)

監(jiān)測井一般都建在戶外，現(xiàn)場有交流電的考慮采用市電供電，沒有交流電的且采集速率比較快推薦太陽能供電，常規(guī)采集速率推薦電池供電。一體化遙測壓力式水位計（二參量）可定時采集定時上報，采集上報間隔可修改。推薦每天上報1次，每日采集6次。

水位計投入井下后，直接將遙測終端放置在在井口保護(hù)裝置內(nèi)或掛在井房內(nèi)。

5.1單個監(jiān)測站配置

序號	設(shè)備名稱	備注
1	地下水測控終端	將水位、水溫等無線發(fā)送數(shù)據(jù)至恒瑞云平臺
2	SIM卡	即手機(jī)卡，4G無線物聯(lián)網(wǎng)卡
3	二參量水位計	采集水位、水溫、數(shù)據(jù)；HR8003型二參量水位計

5.2設(shè)備特點

u 高穩(wěn)型：高品質(zhì)高穩(wěn)定性感測元件

u 加工工藝：整機(jī)全量程多個點的溫度補償

u 測量參數(shù)多：水位、水溫、一體化測量

u 通訊網(wǎng)絡(luò)：4G全網(wǎng)通，可擴(kuò)展其他無線方式

u 精度高：水位精度0.05%F.S，溫度精度±0.2°C

u 多種供電方式：電池、太陽能、市電。（此項目使用鋰電池供電）

u 防護(hù)等級高：整機(jī)IP68防護(hù)

u 信息采集：定時采集水位/水溫數(shù)據(jù)、電池電壓和傳感器狀態(tài)。

u 數(shù)據(jù)儲存：監(jiān)測數(shù)據(jù)自動存儲,實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備、監(jiān)控中心雙備份。

u 多中心通信：數(shù)據(jù)可同時上報給縣、市、省多個中心。

u 智能報警：數(shù)據(jù)越限或電池電壓過低時，自動報警并加報數(shù)據(jù)。

u 遠(yuǎn)程維護(hù)：遠(yuǎn)程修改設(shè)備參數(shù)、上報頻率；遠(yuǎn)程升級設(shè)備程序。