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。因此準確開發(fā)保護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)。
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。因此準確開發(fā)保護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)濟社會可持續(xù)發(fā)展，提高水務(wù)管理能力，全面推進節(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)進行統(tǒng)一展現(xiàn)，為水資源管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。
4.1系統(tǒng)概述
本系統(tǒng)依托傳感器技術(shù)、計算機技術(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)的遠程采集、遠程監(jiān)測,返回的所有數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)庫，生成各種報表和曲線。系統(tǒng)具有可擴展性，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。在人機界面上設(shè)置口令，僅允許有權(quán)限的操作人員進行操作，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)通過計算機廣域網(wǎng)讓相關(guān)部門進行WEB瀏覽，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；
⑧ 支持軟件系統(tǒng)維護，分級管理。
⑨ 支持手機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APP、一體化遙測壓力式水位計（二參量）。
云平臺/手機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 |
5.3技術(shù)參數(shù)：
5.3.1電池供電遙測終端機：
1）通訊模塊為工業(yè)級產(chǎn)品；
2）支持4G 電信、聯(lián)通、移動全網(wǎng)通，雙頻 GSM／GPRS；
3）下位機指令控制按需上、下線；
4）支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)、公網(wǎng)、云系統(tǒng)；
5）具有采集雨量、水位、流量等相關(guān)的模擬量和數(shù)字量的儀表數(shù)據(jù)能力；
6）具有對累計流量和瞬時流量采集發(fā)送功能；
7）具有實時時鐘，并具有系統(tǒng)時鐘同步功能；
8）支持4G/北斗衛(wèi)星/GPRS／SMS通訊、超短波通訊、擴展串口通訊等多通道切換功能，支持主備通道切換，多中心上報；
9）接口：2路開關(guān)量輸入、2路開關(guān)量輸出、1路RS232或1路RSA85、2路4～20mA、1路可控12V輸出接口；
10）具有看門狗，可保證死機自動復(fù)位；
11）數(shù)據(jù)傳輸：具有一站多傳功能，且自帶校驗功能，確保數(shù)據(jù)傳輸完整準確；
12）數(shù)據(jù)存儲：終端機內(nèi)置大容量存儲器，存儲容量≥IMB；
13）具備補發(fā)數(shù)據(jù)功能：當(dāng)主、備信道都發(fā)送不成功時，數(shù)據(jù)報文將暫存到本地，在通信恢復(fù)正常后需補發(fā)全部應(yīng)發(fā)送數(shù)據(jù)；
參數(shù)項 | 說明 | |
主要性能指標(biāo) | 敏感元件 | 高穩(wěn)型壓力傳感器 |
水位量程 | 0～10m H?O…0～200m H?O | |
水位精度 | 0.05%F.S（0～70℃）、1級精度 | |
水位分辨力 | 1mm | |
溫度精度 | ±0.2℃ | |
溫度分辨率 | 0.05℃ | |
穩(wěn)定性 | 0.05%F.S/年 | |
過載 | 2X F·S | |
時間漂移 | ≤±1cm/10d(水溫變化≤±3℃) | |
溫度漂移 | ≤±1cm（水溫變化4℃～40℃） | |
電氣特性 | 溫補范圍 | 0～50℃ |
工作溫度 | -10～80℃ | |
供電電壓 | DC5～30V （典型24V） | |
電源保護 | 防反接、過電壓保護 | |
輸出方式 | RS485數(shù)字信號/MODBUS-RTU協(xié)議128個變送器節(jié)點 | |
結(jié)構(gòu)特性 | 殼體材質(zhì) | 316L不銹鋼 |
測量介質(zhì) | 流體介質(zhì) | |
電纜材質(zhì) | 聚氨脂或聚氯乙烯 | |
電纜規(guī)格 | Φ7.6mm導(dǎo)氣屏蔽雙鋼絲線纜， | |
環(huán)境特性 | 防護等級 | IP68 |
重量 | 約300克（不含線纜） | |
環(huán)境振動： | 承受GB/T9359所規(guī)定振動試驗 | |
自由跌落 | 承受GB/T9359所規(guī)定的跌落試驗 | |
電磁環(huán)境 | 符合GB/T17626.8第3級 | |
