地表水在線監(jiān)測

一、概述
地下水資源比地表水資源更復(fù)雜，因此地下水本身的質(zhì)和量的變化、引起地下水變化的環(huán)境條件以及地下水的運(yùn)移規(guī)律都無法直接觀測到。同時(shí)，地下水的污染和地下水超采導(dǎo)致的地面沉降也在慢慢改變，一旦積累到一定程度，就會(huì)變成不可逆的損害。因此，地下水的準(zhǔn)確開發(fā)和保護(hù)必須依靠長期的地下水監(jiān)測，并及時(shí)掌握其動(dòng)態(tài)變化。
二。系統(tǒng)解決方案
2.1系統(tǒng)概述
地表水在線監(jiān)測系統(tǒng)依托中國移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)，工作人員可在監(jiān)測中心查詢地下水位、溫度、電導(dǎo)率等數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心的監(jiān)控管理軟件可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控。所有監(jiān)測到的數(shù)據(jù)都可以進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，生成各種報(bào)表和曲線。
2.2系統(tǒng)組成
地表水在線監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測中心、通信網(wǎng)絡(luò)、微功率測控終端和水位監(jiān)測記錄儀(水位計(jì))四部分組成。
2.3系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2.4監(jiān)測中心
2.4.1中心軟件系統(tǒng)概述
該軟件是地下水監(jiān)測系統(tǒng)專用軟件，采用B/S結(jié)構(gòu)，由系統(tǒng)管理員管理。領(lǐng)導(dǎo)或其他工作人員在授權(quán)后可以通過局域網(wǎng)在自己的電腦上訪問服務(wù)器，可以在權(quán)限范圍內(nèi)進(jìn)行操作。如果需要，軟件可以發(fā)布在互聯(lián)網(wǎng)公共網(wǎng)絡(luò)上，授權(quán)人可以在任何地方的任何計(jì)算機(jī)上通過互聯(lián)網(wǎng)公共網(wǎng)絡(luò)訪問和操作系統(tǒng)。
軟件采用模塊結(jié)構(gòu)，主要包括兩個(gè)模塊:一個(gè)是人機(jī)界面，一個(gè)是通信前端。每個(gè)模塊由幾個(gè)小模塊組成。通信前端軟件主要負(fù)責(zé)監(jiān)控中心與現(xiàn)場設(shè)備之間的通信。兼容性強(qiáng)，可支持任何廠商生產(chǎn)的GPRS、CDMA、MODEM、RS485等通信產(chǎn)品，支持多種通信方式在一個(gè)系統(tǒng)中共存。人機(jī)界面包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、遠(yuǎn)程操作、手工錄入、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)報(bào)表、數(shù)據(jù)分析、地圖管理等諸多內(nèi)容，可根據(jù)不同客戶的不同需求設(shè)計(jì)組合成個(gè)性化的監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件。
2.4.2監(jiān)控中心配置
硬件:
中心有寬帶網(wǎng)絡(luò)(類型:光纖、網(wǎng)線、ADSL等。)并與固定IP綁定?！?br/】一臺(tái)專用電腦，放置在機(jī)房內(nèi)，作為固定的IP服務(wù)器，里面安裝了服務(wù)器操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫軟件和系統(tǒng)監(jiān)控軟件，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，保證24小時(shí)在線。
軟件:
操作系統(tǒng)軟件:推薦Windows 2003 Server SP2
數(shù)據(jù)庫軟件:推薦微軟SQL Server 2000 SP4作為系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫的軟件平臺(tái)。
地下水監(jiān)測系統(tǒng)軟件:能夠接收、顯示、存儲(chǔ)和分析遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)。
2 .地下水監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件功能介紹
◆軟件主界面
開機(jī)界面顯示地圖，地圖上每個(gè)地下水監(jiān)測點(diǎn)的位置用圓點(diǎn)顯示，紅色表示故障，綠色表示正常。當(dāng)鼠標(biāo)放在圓點(diǎn)位置時(shí)，會(huì)顯示測量點(diǎn)的水位、水溫等數(shù)據(jù)。

◆基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
基礎(chǔ)信息是指用戶填寫的監(jiān)測點(diǎn)信息，包括城市信息、縣區(qū)信息、公司信息以及到各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的信息。可以在監(jiān)控點(diǎn)的信息中上傳圖像，作為監(jiān)控點(diǎn)周邊環(huán)境的備份。
◆遠(yuǎn)程監(jiān)控
點(diǎn)擊“遠(yuǎn)程操作”按鈕，進(jìn)入監(jiān)控點(diǎn)詳細(xì)界面，查看測點(diǎn)的詳細(xì)數(shù)據(jù)。

◆數(shù)據(jù)報(bào)表
用戶可以根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)生成日報(bào)表、月報(bào)、年報(bào)以及水位、溫度曲線。

2.5通信網(wǎng)絡(luò)
中國移動(dòng)的GPRS網(wǎng)絡(luò)具有信號覆蓋廣、數(shù)據(jù)傳輸速率高、通信質(zhì)量可靠、誤碼率低、運(yùn)行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)、安全可靠、安裝調(diào)試簡單方便、按信息流計(jì)費(fèi)、用戶成本低等優(yōu)點(diǎn)。
本系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)采用中國移動(dòng)公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)和公共互聯(lián)網(wǎng)。監(jiān)控中心要求有寬帶(類型:光纖、網(wǎng)線、ADSL等。)和Internet網(wǎng)絡(luò)上的固定IP。
監(jiān)測點(diǎn)測控終端內(nèi)部配置GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，模塊內(nèi)安裝具有GPRS功能的SIM卡。測控終端通過其內(nèi)置的GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊與監(jiān)控中心服務(wù)器形成通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。
網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營費(fèi):
監(jiān)控中心:需要寬帶使用費(fèi)。具體收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)請咨詢當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門。
監(jiān)測點(diǎn)站點(diǎn):各監(jiān)測點(diǎn)SIM卡通信費(fèi)用(以河北為例，具體收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)請咨詢當(dāng)?shù)匾苿?dòng)公司)-5元/月(30M)。子站每月總通信費(fèi)為現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)數(shù)的5倍。
2.6現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)水位監(jiān)測終端
由于大部分水位監(jiān)測點(diǎn)都在野外，現(xiàn)場沒有供電。根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)上報(bào)頻率，供電方式有兩種選擇:太陽能供電和鋰電池供電。數(shù)據(jù)上報(bào)頻繁時(shí)用太陽能供電，數(shù)據(jù)上報(bào)不頻繁時(shí)用鋰電池供電。
2.6.1鋰電池供電方案
適用于無電源的監(jiān)控現(xiàn)場，內(nèi)置鋰電池組作為工作電源，特別適用于無外接電源的現(xiàn)場環(huán)境，低功耗設(shè)計(jì)，鋰電池組可正常工作1-5年?！?br>

2.6.2太陽能供電方案
適用于使用太陽能供電的監(jiān)控場所。太陽能電源分為三部分:太陽能電池板、太陽能充電控制器和鉛酸電池。根據(jù)現(xiàn)場用電設(shè)備(包括微功率測控終端和現(xiàn)場采集設(shè)備)的功率，選擇光伏板的尺寸和蓄電池的容量。
以下是計(jì)算方法。
太陽能電池板配置計(jì)算方法:電池板配置功率(W)=設(shè)備功耗(W)每日工作小時(shí)數(shù)(小時(shí)數(shù))1.2(安全系數(shù))[5小時(shí)(每日有效工作小時(shí)數(shù)V)0.6(充電效率)]
電池配置計(jì)算方法:電池配置容量(Ah)=設(shè)備功耗(W)

2.7水位計(jì)
水位水位計(jì)是自動(dòng)測量和記錄地下水位和溫度的儀器。只有手掌大小，長154 mm，直徑22 mm，非常輕便，幾乎可以在任何監(jiān)測井中使用。該機(jī)內(nèi)部集成了溫度和壓力傳感器、內(nèi)存和電池，外部采用密封不銹鋼(RVS 316L)，使其完全不受濕度或外部電流的影響。同時(shí)還鍍了一層氮化鎬材料，耐腐蝕，適用于海水和淡水環(huán)境。
水準(zhǔn)儀通過鋼索懸掛在監(jiān)測井中，可定時(shí)讀取數(shù)據(jù)，也可安裝GPRS在線監(jiān)測系統(tǒng)，在室內(nèi)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)。該儀器自動(dòng)測量地下水的溫度和水位，并將其存儲(chǔ)在內(nèi)存中。內(nèi)存可記錄存儲(chǔ)24萬條數(shù)據(jù)，續(xù)航8-10年。
LEVEL以厘米水柱為單位測量絕對壓力(水壓+大氣壓)。為了得到準(zhǔn)確的水位變化，必須進(jìn)行氣壓補(bǔ)償。理想的方法是配置一個(gè)額外的氣壓補(bǔ)償裝置，即氣壓記錄器。軟件會(huì)自動(dòng)補(bǔ)償氣壓，在辦公室或野外快速準(zhǔn)確地讀取和記錄數(shù)據(jù)。氣壓記錄器的規(guī)格和操作方法和LEVEL一樣，但是價(jià)格很低，刻度范圍是1.5米，用來測量大氣壓。與傳統(tǒng)的通風(fēng)電纜法相比，測量空氣補(bǔ)償更準(zhǔn)確、更容易，而且沒有時(shí)間滯后。

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