一、概述
地下水資源較地表水資源復雜，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
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 | 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 | |
