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(yùn)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理功能。
4.2系統(tǒng)功能
① 實(shí)時顯示各監(jiān)測站的水位、水溫、數(shù)據(jù);
② 實(shí)現(xiàn)水位超限和監(jiān)測設(shè)備故障自動報警
③ 實(shí)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(diǎn)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(shí)時數(shù)據(jù)能自動寫入水位監(jiān)測數(shù)據(jù)庫,可以將實(shí)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(shí)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(diǎn)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(diǎn)的實(shí)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(diǎn)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(diǎn)
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(diǎn)的溫度補(bǔ)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(shí)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。