一、概述
地下水资源较地表水资源复杂,因此地下水本身质和量的变化以及引起地下水变化的环境条件和地下水的运移规律不能直接观察,同时,地下水的污染以及地下水超采引起的地面沉降是缓变型的,一旦积累到一定程度,就成为不可逆的破坏。因此准确开发保护地下水就必须依靠*的地下水位监测,及时掌握动态变化情况。
二、系统解决方案
2.1系统概述
2.2系统组成 地下水位监测系统由四部分组成:监测中心、通信网络、微功耗测控终端、水位监测记录仪。
2.3系统拓扑图
2.4.1中心软件系统概述
2.4.2监测中心配置
2.4.3、地下水监测系统软件功能介绍
◆软件主界面开机界面显示地图,地图上每个地下水监测点的位置以圆点显示,红色代表故障,绿色代表正常,鼠标放置圆点位置时,显示该测点的水位、水温等数据。
◆远程监控 点击“远程操作”按钮,可进入到监测点的详细界面查看该测点的详细数据。
◆数据报表用户可以根据实际情况生成日报表、月报表、年报表以及任意时间段的水位及温度曲线。
中国移动的GPRS网络信号覆盖范围广、数据传输速率高、通信质量可靠、误码率低、运行稳定、数据传输实时性、安全性和可靠性高、安装调试简单方便,按信息流量计费,用户使用成本比较低。 本系统通信网络采用中国移动公司GPRS网络和Internet公网。要求监控中心具备宽带(类型:光纤、网线、ADSL等),并具有一个Internet网络上的固定IP。监测点测控终端内部配置GPRS无线数据传输模块,模块内安装一张开通GPRS功能的SIM卡。 测控终端通过其内部的GPRS无线数据传输模块与监控中心服务器组成一个通信网络,实现系统的远程数据传输。 网络运行费用: 监测中心:需支付宽带使用费用,具体费用标准请在当地相关部门咨询。 监测点现场:每个监测点的SIM卡的通讯费用(数据通信费,以河北为例,具体收费标准请咨询当地移动公司)。 子站:5元/月(30M) 子站每月总通信费:5*现场监测点数量
2.6现场监测点监测终端
由于水位监测点现场大多数都在野外,现场没有供电电源,根据现场监测点的数据上报频率,供电方式有太阳能供电跟锂电池供电两种方案可选。数据上报比较频繁时使用太阳能供电,数据上报不频繁时使用锂电池供电。
2.6.1锂电池供电方案 适用于没有站房的监测井,内置1组锂电池组作为工作电源,特别适合于没有外部电源供电的现场环境,微功耗设计,锂电池组可以正常工作2-5年。※注:电池有效寿命为5年,实际使用寿命与取决于无线通讯次数(大于等于1万次无线通讯)。
主机 | 数量 | 备注 |
微功耗监测终端 (电池供电) | 主要配置: 微功耗无线数据终端 锂电池组(4节3.6V锂电池) | |
选择条件 | 现场手机信号必须好 (移动),可将设备安装到监测井里面. | |
工作方式及特点 | 1)微功耗设计,采用定时采集、定时上报工作模式,可以将多次采集的数据一次性上报。 举例:1小时采集一次,1天上报1次,即:1小时采集1次数据并存储在设备历史记录区,24小时一次性上报24条数据记录。 自动与时间服务器进行时间同步,保证了与监测中心服务器时间的*性。 自动检测历史记录上报是否成功,保障历史记录不会丢失。 5年内,支持1万次无线数据传输。 | |
施工部分 | 直接安装,外露线缆做好隐线工作 |
主机 | 数量 | 备注 |
微功耗监测终端 (太阳能供电) | 主要配置: 1)微功耗无线数据终端 2)20AH蓄电池一块(容量根据实际选择) 3)20W太阳能电池板一个,充电器一个(容量根据实际情况选择) 4)防护箱 | |
选择条件 | 现场手机信号必须好(移动 安置场所在站房内,保证设备的安全.或者在安全的场所里架一个杆子,将无线通讯部分挂在上面。 | |
工作方式及特点 | 1)微功耗设计。 2)支持定时上报监测数据,同时支持即时采集监测数据。 | |
施工部分 | 1)在站房里安装无线数据终端设备,太阳能部分安装在房顶上 2)外露线缆做好隐线工作 3)树立杆子,将无线通讯部分和太阳能板挂在上面 |
LEVEL是一款自动测量、记录地下水水位和温度的仪器。它只有手掌大小,长度154毫米,直径22毫米,非常轻便,几乎可以在任何监测井中使用。机器内部集成温度和压力传感器,内存和电池,外部为密封的不锈钢材质(RVS 316L),这使它*不受潮湿或外部电流的影响。同时涂上一层氮化镐材质,耐腐蚀,适用于海水和淡水环境。 LEVEL通过一条钢线缆悬挂在监测井里,可以定期读取数据,或者安装GPRS在线监测系统,以便在室内进行数据的动态实时监测。仪器自动测量地下水的温度和水位,并保存在其内存中,内存可以记录保存2×40,000个数据,电池的寿命达8-10年。
LEVEL测量压力(水压+大气压),单位是厘米水柱。为了得到准确的水位变化,必须进行大气压补偿。的方法是配置一个额外的气压补偿装置,即Barologger。软件会自动进行气压补偿,在办公室或野外快速准确的读取、记录数据。Barologger与LEVEL具有同样的规格和操作方法,但价格很低,校准范围为1.5米,用于测量大气压力。比传统的通风孔线缆的方法更准确和容易进行空气补偿测定,没有时间滞后。
技术规格:
尺寸 直径22毫米,长度154毫米
重量 179克
外壳材质 氮化镐 压力传感器材质 陶瓷
采样频率 0.5秒到99小时
内存 2×40000个数据
电池寿命 8到10年
温度范围 -20到80摄氏度
精度 ±0.05摄氏度
分辨率 0.003摄氏度
温度补偿范围 -10到40摄氏度
深度范围 5,10,20,30和100米五种可选
精度 ±0.05% 全量程 分辨率 0.001%FS(5米,10米) 0.0006%FS(20米,30米,100米