地下水位監(jiān)測系統(tǒng)（地下水位監(jiān)測系統(tǒng)）

工作原理

1.壓力式水位計主體測量原理：根據(jù)壓力與水深成正比關(guān)系的靜水壓力原理，運用水壓敏感集成元器件做的水位計。當(dāng)傳感器固定在水下某一點時，該測點以上水柱壓力作用于水壓敏感集成元器件，使元器件電阻發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電壓變化，這樣即可間接測出該點的水位。為提高測量精度一般需要配合氣壓補(bǔ)償計來消除大氣壓力變化所帶來的測量誤差。該傳感器核心在于壓力式敏感集成元器件；并且內(nèi)置溫度傳感器，對外界溫度影響產(chǎn)生的變化進(jìn)行溫度修正；每個傳感器內(nèi)部有計算芯片，自動對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行換算而直接輸出物理量，減少人工換算的失誤和誤差；全部元器件進(jìn)行嚴(yán)格測試和老化篩選，尤其是高低溫應(yīng)力消除試驗，增強(qiáng)產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性；另有三防處理，保證在長期惡劣環(huán)境中高成活率的問題。

2.氣壓補(bǔ)償計原理：由于產(chǎn)品生產(chǎn)地和客戶實際安裝地的大氣壓力存在變化，對水位計的敏感元器件有一定的影響，所以安裝過程中需要搭配氣壓補(bǔ)償計來消除大氣壓力變化帶來的誤差。氣壓補(bǔ)償計的原理與高智能水位計的原理大同小異，內(nèi)部置有高敏感度的壓力感應(yīng)芯片，當(dāng)大氣壓力變化時內(nèi)部芯片的電壓也會隨之變化，從而能夠間接的測量出安裝地點的大氣壓力值，然后通過氣壓補(bǔ)償計內(nèi)部的計算芯片把大氣壓力值換算成等壓力的水位值。這樣，當(dāng)安裝地點的大氣壓力與出場地的大氣壓力存在變化時，氣壓補(bǔ)償計就會自動測量出由于大氣壓力變化所產(chǎn)生的偏差值。把高智能水位計所測得的值與氣壓補(bǔ)償計所測得的偏差值相加就是安裝點的實際水位值。

3、監(jiān)測系統(tǒng)地下水水位監(jiān)測系統(tǒng)依托中國移動公司GPRS網(wǎng)絡(luò)，工作人員可以在監(jiān)測中心查看地下水的水位、溫度的數(shù)據(jù)。監(jiān)測中心的監(jiān)測管理軟件能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集、遠(yuǎn)程監(jiān)測，監(jiān)測的所有數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，生成各種報表和曲線。

用途和性能

水位計是一種總線型水位計，由傳感器主體、通訊數(shù)據(jù)線組成；現(xiàn)場安裝時用戶還需準(zhǔn)備限位鋼絲繩6-7mm、固定套環(huán)、安裝套筒等部件組成。適用于測量各種環(huán)境下水位的變化，可以直接掛接系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)自動采集。實際應(yīng)用中由于大氣壓的變化會影響測量結(jié)果，所以水位計經(jīng)常搭配氣壓補(bǔ)償計一起使用，這樣可以彌補(bǔ)大氣壓對測量結(jié)果的影響，提高測量精度。高智能水位計的量程有30m，60m，100m,200m，300m等，特殊情況也可根據(jù)客戶需求定制。分辨率為1mm-1dm。

地下水水位監(jiān)測系統(tǒng)由五部分組成：監(jiān)測中心、通信網(wǎng)絡(luò)、無線自動化采集系統(tǒng)、太陽能電池組、水位傳感器。

技術(shù)指標(biāo)

1.量程：0-10m、0-30m、0-60m、0-100m、0-200m、0-300m等

2.精度等級：±0.1%、±0.25%（包括非線性和重復(fù)性）

3.過載壓力：最大量程的2倍；

4.外型尺寸：直徑：25mm長：170mm（小于60m）/直徑：32mm長：170mm（大于60m）

5.使用環(huán)境溫度：-20℃--80℃；

6.供電電壓:24V±5%，波紋小于1%

7.防護(hù)等級：IP68

8.通信接口規(guī)定：485通信，端口設(shè)置：波特率：9600，數(shù)據(jù)位：8bit,奇偶校驗：無，停止位1bit,數(shù)據(jù)流控制：無

安裝示意圖

水位計安裝示意圖

地下水位監(jiān)測系統(tǒng)

水位監(jiān)測系統(tǒng)

水位計安裝示意圖 地下水位監(jiān)測系統(tǒng) 水位監(jiān)測系統(tǒng)

安裝方法

1．水位計主體安裝：

1.1.水位計安裝前檢驗：首先，詳細(xì)了解傳感器的具體參數(shù)，熟悉讀數(shù)儀的使用操作；再將水位計與測試儀連接，按讀數(shù)儀“開/關(guān)”鍵開機(jī)進(jìn)行測量，檢測傳感器是否工作正常；檢查限位鋼絲、固定套環(huán)（不銹鋼抱箍）、安裝套筒（可用pvc管代替）是否齊全。檢查傳感器數(shù)量及導(dǎo)線長度是否正確。以確定傳感器在運輸過程中是否損壞或丟失。

1.2.安裝時間確定：清理好場地后，選擇無雨、雪天氣進(jìn)行安裝套筒預(yù)埋。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，如需測地下水位，需要在待測點鉆孔，然后埋入安裝套筒，套筒上需要有孔，保證水能夠滲透進(jìn)來。如測量的是河流等水位，則只需把鉆好孔的套筒固定在水中，保證筒內(nèi)外的水位一致。

1.3.布點：根據(jù)設(shè)計方案進(jìn)行測量，確定好水位計的安裝孔位。

1.4.安裝套筒預(yù)埋：如需測地下水位，則需要在預(yù)埋位置鉆孔，孔徑大小以>∮80為宜，鉆孔偏差應(yīng)小于1.5%。并無塌孔、縮孔現(xiàn)象存在，保證安裝套筒能夠順利嚴(yán)實的放入孔中；如需測量河流、水庫等地上的水位，則需把套筒固定在待測地點的水中，套筒孔徑大小>∮80，保證套筒內(nèi)水位為實際待測水位，避免泥沙等雜物進(jìn)入套筒內(nèi)影響傳感器工作。套筒埋好后做好保護(hù)工作。

1.5.安裝前輔助工作：根據(jù)水位計安裝的深度，準(zhǔn)備好安裝水位計時所需的限位鋼絲、可縮放的固定套環(huán)、適當(dāng)導(dǎo)線長度的水位計、一桶清水。把將要安裝的水位計浸泡在清水中。現(xiàn)場預(yù)熱，熟練安裝過程，用卷尺對限位鋼絲進(jìn)行測量，確定限位鋼絲的長度，其總長應(yīng)大于水位計安裝深度0.5米。

1.6.安裝：A．先把將要安裝的水位計從清水中提出，將傳感器與讀數(shù)儀連接進(jìn)行測量，設(shè)置好傳感器的自編號。手工記錄好傳感器此時的溫度以及自編號。

B．用讀數(shù)儀對整個安裝過程進(jìn)行監(jiān)測。在整個安裝過程中，水位計安裝深度由事先測量好的限位鋼絲準(zhǔn)確控制。首先將水位計上端安裝固定套環(huán)，在固定套環(huán)上連接好限位鋼絲，將水位計下放到套筒中直到指定深度（注意：在下放水位計的過程中，不要讓傳感器碰到套筒壁，以免對傳感器造成損壞。下放時盡量把導(dǎo)線和限位鋼絲分開，讓鋼絲承受重量，避免鋼絲和導(dǎo)線絞在一起而割破導(dǎo)線。）傳感器安裝到指定深度后，觀察讀數(shù)儀數(shù)據(jù)顯示，確定水位計安裝后工作是否正常。記錄好水位計安裝的深度、測點自編號、現(xiàn)場安裝人員、日期、天氣。

實物連接圖（圖五）

C．確定水位計所讀數(shù)據(jù)正常后，把限位鋼絲繩的上端固定（固定方法根據(jù)現(xiàn)場實際情況而定），鋼絲繩在電纜線超過30米的情況下，對電纜線起到很好的保護(hù)作用，盡量減少導(dǎo)線受力，防止長期使用導(dǎo)線被拉斷。將水位計導(dǎo)線集中套上PVC鋼絲軟管進(jìn)行保護(hù)，并挖槽將PVC鋼絲軟管從一側(cè)引出。軟管從一側(cè)引出。制作好相應(yīng)標(biāo)示牌，插在水位計導(dǎo)線布置部位，以作標(biāo)示。并安排專職人員負(fù)責(zé)看管，以防水位計導(dǎo)線因施工或自然因素而破壞。

2.氣壓補(bǔ)償計安裝：

A.先將需要安裝的氣壓補(bǔ)償計與讀數(shù)儀連接，設(shè)置好自編號，并手工記錄好此時的溫度、自編號以及壓力值。然后將氣壓補(bǔ)償計放入事先準(zhǔn)備好的清水中浸泡，待穩(wěn)定后用讀數(shù)儀再次測量，看測量值是否發(fā)生變化，變化是否正常。上下移動氣壓補(bǔ)償計在水中的位置，重復(fù)測量幾次（注意：讀數(shù)儀讀數(shù)時不要移動氣壓補(bǔ)償計）。確定氣壓補(bǔ)償計有變化且變化正常后就可以進(jìn)行安裝了。

B.在水位計的安裝地點附近選擇一陰涼干燥的地方，將氣壓補(bǔ)償計固定懸掛在空氣中即可。將氣壓補(bǔ)償計的導(dǎo)線套上PVC鋼絲軟管進(jìn)行保護(hù)，并挖槽將PVC鋼絲軟管引出。制作相應(yīng)的標(biāo)示牌。

監(jiān)控中心

1.地下水資源管理軟件平臺概述

地下水水位監(jiān)測系統(tǒng)軟件平臺是地下水監(jiān)測系統(tǒng)采集分析軟件，采用B/S結(jié)構(gòu)，由系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)管理，上層領(lǐng)導(dǎo)或其它工作人員經(jīng)授權(quán)后可在自己的計算機(jī)上通過局域網(wǎng)訪問服務(wù)器，可進(jìn)行權(quán)利范圍內(nèi)的操作。如果需要，該軟件可以在INTERNET公網(wǎng)上發(fā)布，被授權(quán)者在任何地方的計算機(jī)上都可以通過INTERNET公網(wǎng)訪問和操作該系統(tǒng)。

2.監(jiān)測中心配置

硬件：

中心具備寬帶網(wǎng)絡(luò)（類型：光纖、網(wǎng)線、ADSL等），并綁定固定IP。

一臺專用計算機(jī)，放在機(jī)房，作為固定IP服務(wù)器，將服務(wù)器操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫軟件和系統(tǒng)監(jiān)控軟件裝在里面，存貯數(shù)據(jù)，保證其24小時在線。

軟件：

操作系統(tǒng)軟件：推薦Windows2003Serverwithsp2

數(shù)據(jù)庫軟件：推薦MicrosoftSQLServer2000SP4，作為系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫的軟件平臺。

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

3.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，地圖上每個地下水監(jiān)測點的位置以圓點顯示，紅色代表故障，綠色代表正常，鼠標(biāo)放置圓點位置時，顯示該測點的水位、水溫等數(shù)據(jù)。

◆基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

基礎(chǔ)信息為用戶填寫的監(jiān)測點的信息，包括城市信息，區(qū)縣信息，單位信息，到每一個監(jiān)測點的信息，可在測點信息里面上傳圖像，作為對該監(jiān)測點周圍環(huán)境的備份。

◆遠(yuǎn)程監(jiān)控

點擊“遠(yuǎn)程操作”按鈕，可進(jìn)入到監(jiān)測點的詳細(xì)界面查看該測點的詳細(xì)數(shù)據(jù)。

◆數(shù)據(jù)報表

用戶可以根據(jù)實際情況生成日報表、月報表、年報表以及任意時間段的水位及溫度曲線。

常見故障

1.用讀數(shù)儀給水位計讀數(shù)時，接頭先插到讀數(shù)儀上再打開讀數(shù)儀電源;

2.水位計和氣壓補(bǔ)償計注意輕拿輕放，防止受硬物強(qiáng)壓、磕碰。防止傳感器底部滲水孔被泥沙水泥等物覆蓋。

3.安裝前，把每個水位計與安裝點一一對應(yīng)。記錄好水位計的自編號，以及所需安裝的位置。因為水位計在出廠前都是根據(jù)每個安裝點的情況不同做的不同的標(biāo)定。如果安裝時混淆，則容易出現(xiàn)較大的誤差。

4.水位計安裝好后，如果需要接入總線進(jìn)行自動采集，水位計導(dǎo)線與總線接頭要注意防水措施。如果進(jìn)行人工采集，則需要對水位計導(dǎo)線末端的DB9接頭進(jìn)行保護(hù)，防止擠壓破碎、短路、進(jìn)水。最后在接頭處樹立標(biāo)示牌。