一湖生、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)律不能直接觀察培扳，同時澳敞，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硫薇，就成為不可逆的破壞宴宠。因此準(zhǔn)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)變化情況但治。這就需要建立一套地下水自動監(jiān)測系統(tǒng)碾危。

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)展习诬，提高水務(wù)管理能力丛铅，全面推進節(jié)水型社會建設(shè)，保證城市供水安全零短，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)管理措施壤趴，整合已有的水利、氣象剥悟、水文灵寺、供水、排水和水環(huán)境監(jiān)測體系区岗，建設(shè)地下水實時監(jiān)控與管理系統(tǒng)略板，將工程措施與非工程措施緊密地結(jié)合在一起毁枯，使有限的水資源得到充分合理的利用是十分必要的，而且意義重大叮称。

三种玛、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)瓤檐。建立基于網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)的水資源綜合數(shù)據(jù)庫赂韵，存儲地下水水位、水溫挠蛉、信息祭示，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)支撐谴古。

四质涛、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)、計算機技術(shù)少镇、軟件技術(shù)胯炊、4G網(wǎng)絡(luò)無線通信技術(shù)于一體，實現(xiàn)地下水水位效荷、水溫數(shù)據(jù)的遠程監(jiān)測回东。對傳輸距離沒有要求。監(jiān)控中心工作人員足不出戶密士，就可以查看本地區(qū)內(nèi)所有監(jiān)測井的數(shù)據(jù)成吓。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)庫晾游，生成各種報表和曲線辽蚀。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)量丽信。修改工作將通過密碼控制由有關(guān)管理人員進行操作泳落，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)測站的水位物忠、水溫婚被、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)水位梳虽、水溫址芯、自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、編輯等功能窜觉；

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

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

⑥ 由操作系統(tǒng)提供安全管理描孟。在人機界面上設(shè)置口令驶睦，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匿醒；

⑦ 系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)能自動寫入水位監(jiān)測數(shù)據(jù)庫场航，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)共享抢妈；

⑧ 支持軟件系統(tǒng)維護呼笨，分級管理。

⑨ 支持手機APP展示影偶，數(shù)據(jù)查詢转挽，測點管理，統(tǒng)計分析等确羹。

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胀垃、一體化遙測壓力式水位計（二參量）癣偶。

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)据滑，并將這些數(shù)據(jù)生成各種報表和曲線恃楔。

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培晓。

五涡写、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廓握，沒有交流電的且采集速率比較快推薦太陽能供電搅窿，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隙券，采集上報間隔可修改男应。推薦每天上報1次，每日采集6次娱仔。

水位計投入井下后沐飘，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

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：整機全量程多個點的溫度補償

u 測量參數(shù)多：水位铐刘、水溫、一體化測量

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

u 精度高：水位精度0.05%F.S滨达，溫度精度±0.2°C

u 多種供電方式：電池、太陽能绍掂、市電恃打。（此項目使用鋰電池供電）

u 防護等級高：整機IP68防護

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)识俄。

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)備市缠、監(jiān)控中心雙備份。

u 多中心通信：數(shù)據(jù)可同時上報給縣纫蝗、市羔辉、省多個中心。

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

u 遠程維護：遠程修改設(shè)備參數(shù)、上報頻率塌纯；遠程升級設(shè)備程序蝴趾。

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 電信隆肪、聯(lián)通愿味、移動全網(wǎng)通，雙頻 GSM／GPRS怀樟；

3）下位機指令控制按需上功偿、下線；

4）支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)往堡、公網(wǎng)械荷、云系統(tǒng)；

5）具有采集雨量投蝉、水位养葵、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)送功能瘩缆；

7）具有實時時鐘关拒，并具有系統(tǒng)時鐘同步功能；

8）支持4G/北斗衛(wèi)星/GPRS／SMS通訊庸娱、超短波通訊着绊、擴展串口通訊等多通道切換功能，支持主備通道切換，多中心上報归露；

9）接口：2路開關(guān)量輸入佳抗、2路開關(guān)量輸出、1路RS232或1路RSA85种烫、2路4～20mA灵科、1路可控12V輸出接口；

10）具有看門狗鼻御，可保證死機自動復(fù)位揭轰；

11）數(shù)據(jù)傳輸：具有一站多傳功能，且自帶校驗功能贰筹，確保數(shù)據(jù)傳輸完整準(zhǔn)確少炎；

12）數(shù)據(jù)存儲：終端機內(nèi)置大容量存儲器，存儲容量≥IMB前挡；

13）具備補發(fā)數(shù)據(jù)功能：當(dāng)主峡审、備信道都發(fā)送不成功時，數(shù)據(jù)報文將暫存到本地屎谆，在通信恢復(fù)正常后需補發(fā)全部應(yīng)發(fā)送數(shù)據(jù)拨聚；

14）可定時自動喚醒，以完成定時測報琐览、響應(yīng)中心站提取固態(tài)存儲數(shù)據(jù)和修改參數(shù)等指令现喳；

15）具備人工置數(shù)功能；

16）參數(shù)遠程設(shè)置：可遠程設(shè)置的參數(shù)有定時自報時段值犬辰、本站站址、中心地址冰单，中心手機號幌缝、當(dāng)前流量水量、測報間隔诫欠、當(dāng)前時間等涵卵；

17）環(huán)境監(jiān)控：電池低電壓報警等。

18）工作方式：自報荒叼、應(yīng)答轿偎；

19）工作電壓：6－7.2VDC；

20）自報模式下靜態(tài)值守電流：≤0.05mA（6VDC）被廓；

21）工作電流：≤30mA（6VDC）坏晦；

22）環(huán)境溫度：－10℃～55℃；

23）相對濕度：95％RH（40℃）嫁乘；

24）帶有電源昆婿、連接狀態(tài)、運行情況指示燈；

25）供電范圍：＋5.4V～＋12VDC贞倒；

5.4 8003型水位水溫計

水位水溫計用于測量水井水位辨埃、水溫，將測量的數(shù)據(jù)通過信號線傳送給遙測終端機紫颈。

水位水溫計中內(nèi)置壓力下风、溫度、敏感元件嘁汗，利用壓力電阻效應(yīng)鹤肥，將承受的液壓轉(zhuǎn)換成電信號，再由電壓電流轉(zhuǎn)換器此妙，把電信號變換成RS485標(biāo)準(zhǔn)遠傳信號侵宝。

計算公式：P=PI+Q*H

其中 P:被測液體壓力；PI:大氣壓力继韵；H:液體深度省喝；Q:被測液體比重

由于大氣壓隨地理位置高度的不同而變化，為了消除大氣壓變化引起的測量誤差一死，傳感器采用導(dǎo)氣電纜肛度，將大氣壓PI導(dǎo)入敏感元件另一側(cè)，導(dǎo)氣電纜的導(dǎo)氣孔于大氣連通投慈。從而使計算公式變?yōu)椋篜=Q*H

這樣就消除了大氣壓力變化引起的測量誤差承耿，測量精度可達0.05%
對于波動較大的水池的液位測量，可以根據(jù)具體情況采用防波管伪煤、固定支架等手段固定變送器加袋。 

水位水溫計技術(shù)參數(shù)：

六、云平臺軟件

6.1硬件配置

服務(wù)器：騰訊云服務(wù)器防泵、阿里云服務(wù)器

內(nèi)存：最低1G蚀之，推薦2G以上

硬盤：普通硬盤 >100G

打印機：無特殊要求。

手機：安卓版本手機

6.2軟件配置

操作系統(tǒng)軟件：推薦Windows 2008 Server with sp2

數(shù)據(jù)庫軟件：推薦Microsoft SQL Server 2008 捷泞，作為系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫的軟件平臺足删。

地下水監(jiān)測系統(tǒng)軟件：完成遠程數(shù)據(jù)的接收、顯示锁右、存儲和統(tǒng)計分析等功能搜痕。

手機APP：實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)查詢，測站管理苛每。