地下水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（地下水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）

工作原理

1.壓力式水位計(jì)主體測(cè)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(yùn)用水壓敏感集成元器件做的水位計(jì)。當(dāng)傳感器固定在水下某一點(diǎn)時(shí)，該測(cè)點(diǎn)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(cè)出該點(diǎn)的水位。為提高測(cè)量精度一般需要配合氣壓補(bǔ)償計(jì)來(lái)消除大氣壓力變化所帶來(lái)的測(cè)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(duì)外界溫度影響產(chǎn)生的變化進(jìn)行溫度修正；每個(gè)傳感器內(nèi)部有計(jì)算芯片，自動(dòng)對(duì)測(cè)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(cè)試和老化篩選，尤其是高低溫應(yīng)力消除試驗(yàn)，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(zhǎng)期惡劣環(huán)境中高成活率的問(wèn)題。

2.氣壓補(bǔ)償計(jì)原理：由于產(chǎn)品生產(chǎn)地和客戶實(shí)際安裝地的大氣壓力存在變化，對(duì)水位計(jì)的敏感元器件有一定的影響，所以安裝過(guò)程中需要搭配氣壓補(bǔ)償計(jì)來(lái)消除大氣壓力變化帶來(lái)的誤差。氣壓補(bǔ)償計(jì)的原理與高智能水位計(jì)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(shí)內(nèi)部芯片的電壓也會(huì)隨之變化，從而能夠間接的測(cè)量出安裝地點(diǎn)的大氣壓力值，然后通過(guò)氣壓補(bǔ)償計(jì)內(nèi)部的計(jì)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(diǎn)的大氣壓力與出場(chǎng)地的大氣壓力存在變化時(shí)，氣壓補(bǔ)償計(jì)就會(huì)自動(dòng)測(cè)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(jì)所測(cè)得的值與氣壓補(bǔ)償計(jì)所測(cè)得的偏差值相加就是安裝點(diǎn)的實(shí)際水位值。

3、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)地下水水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)依托中國(guó)移動(dòng)公司GPRS網(wǎng)絡(luò)，工作人員可以在監(jiān)測(cè)中心查看地下水的水位、溫度的數(shù)據(jù)。監(jiān)測(cè)中心的監(jiān)測(cè)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(cè)，監(jiān)測(cè)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)，生成各種報(bào)表和曲線。

用途和性能

水位計(jì)是一種總線型水位計(jì)，由傳感器主體、通訊數(shù)據(jù)線組成；現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)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(cè)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(dòng)采集。實(shí)際應(yīng)用中由于大氣壓的變化會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，所以水位計(jì)經(jīng)常搭配氣壓補(bǔ)償計(jì)一起使用，這樣可以彌補(bǔ)大氣壓對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，提高測(cè)量精度。高智能水位計(jì)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(cè)系統(tǒng)由五部分組成：監(jiān)測(cè)中心、通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線自動(dòng)化采集系統(tǒng)、太陽(yáng)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(jí)：±0.1%、±0.25%（包括非線性和重復(fù)性）

3.過(guò)載壓力：最大量程的2倍；

4.外型尺寸：直徑：25mm長(zhǎng)：170mm（小于60m）/直徑：32mm長(zhǎng)：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(jí)：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(yàn)：無(wú)，停止位1bit,數(shù)據(jù)流控制：無(wú)

安裝示意圖

水位計(jì)安裝示意圖

地下水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

水位計(jì)安裝示意圖 地下水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

安裝方法

1．水位計(jì)主體安裝：

1.1.水位計(jì)安裝前檢驗(yàn)：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(jì)與測(cè)試儀連接，按讀數(shù)儀“開/關(guān)”鍵開機(jī)進(jìn)行測(cè)量，檢測(cè)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(zhǎng)度是否正確。以確定傳感器在運(yùn)輸過(guò)程中是否損壞或丟失。

1.2.安裝時(shí)間確定：清理好場(chǎng)地后，選擇無(wú)雨、雪天氣進(jìn)行安裝套筒預(yù)埋。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，如需測(cè)地下水位，需要在待測(cè)點(diǎn)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(lái)。如測(cè)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(diǎn)：根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行測(cè)量，確定好水位計(jì)的安裝孔位。

1.4.安裝套筒預(yù)埋：如需測(cè)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(wú)塌孔、縮孔現(xiàn)象存在，保證安裝套筒能夠順利嚴(yán)實(shí)的放入孔中；如需測(cè)量河流、水庫(kù)等地上的水位，則需把套筒固定在待測(cè)地點(diǎn)的水中，套筒孔徑大小>∮80，保證套筒內(nèi)水位為實(shí)際待測(cè)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(jì)安裝的深度，準(zhǔn)備好安裝水位計(jì)時(shí)所需的限位鋼絲、可縮放的固定套環(huán)、適當(dāng)導(dǎo)線長(zhǎng)度的水位計(jì)、一桶清水。把將要安裝的水位計(jì)浸泡在清水中。現(xiàn)場(chǎng)預(yù)熱，熟練安裝過(guò)程，用卷尺對(duì)限位鋼絲進(jìn)行測(cè)量，確定限位鋼絲的長(zhǎng)度，其總長(zhǎng)應(yīng)大于水位計(jì)安裝深度0.5米。

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

B．用讀數(shù)儀對(duì)整個(gè)安裝過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在整個(gè)安裝過(guò)程中，水位計(jì)安裝深度由事先測(cè)量好的限位鋼絲準(zhǔn)確控制。首先將水位計(jì)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(jì)下放到套筒中直到指定深度（注意：在下放水位計(jì)的過(guò)程中，不要讓傳感器碰到套筒壁，以免對(duì)傳感器造成損壞。下放時(shí)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(jì)安裝后工作是否正常。記錄好水位計(jì)安裝的深度、測(cè)點(diǎn)自編號(hào)、現(xiàn)場(chǎng)安裝人員、日期、天氣。

實(shí)物連接圖（圖五）

C．確定水位計(jì)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(chǎng)實(shí)際情況而定），鋼絲繩在電纜線超過(guò)30米的情況下，對(duì)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(zhǎng)期使用導(dǎo)線被拉斷。將水位計(jì)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(jì)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(jì)導(dǎo)線因施工或自然因素而破壞。

2.氣壓補(bǔ)償計(jì)安裝：

A.先將需要安裝的氣壓補(bǔ)償計(jì)與讀數(shù)儀連接，設(shè)置好自編號(hào)，并手工記錄好此時(shí)的溫度、自編號(hào)以及壓力值。然后將氣壓補(bǔ)償計(jì)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(cè)量，看測(cè)量值是否發(fā)生變化，變化是否正常。上下移動(dòng)氣壓補(bǔ)償計(jì)在水中的位置，重復(fù)測(cè)量幾次（注意：讀數(shù)儀讀數(shù)時(shí)不要移動(dòng)氣壓補(bǔ)償計(jì)）。確定氣壓補(bǔ)償計(jì)有變化且變化正常后就可以進(jìn)行安裝了。

B.在水位計(jì)的安裝地點(diǎn)附近選擇一陰涼干燥的地方，將氣壓補(bǔ)償計(jì)固定懸掛在空氣中即可。將氣壓補(bǔ)償計(jì)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(tái)概述

地下水水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件平臺(tái)是地下水監(jiān)測(cè)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(jì)算機(jī)上通過(guò)局域網(wǎng)訪問(wèn)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(jì)算機(jī)上都可以通過(guò)INTERNET公網(wǎng)訪問(wèn)和操作該系統(tǒng)。

2.監(jiān)測(cè)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(tái)專用計(jì)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(kù)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(shí)在線。

軟件：

操作系統(tǒng)軟件：推薦Windows2003Serverwithsp2

數(shù)據(jù)庫(kù)軟件：推薦MicrosoftSQLServer2000SP4，作為系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件平臺(tái)。

地下水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件：完成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的接收、顯示、存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)分析等功能。

3.地下水監(jiān)測(cè)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(cè)點(diǎn)的位置以圓點(diǎn)顯示，紅色代表故障，綠色代表正常，鼠標(biāo)放置圓點(diǎn)位置時(shí)，顯示該測(cè)點(diǎn)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(cè)點(diǎn)的信息，包括城市信息，區(qū)縣信息，單位信息，到每一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的信息，可在測(cè)點(diǎn)信息里面上傳圖像，作為對(duì)該監(jiān)測(cè)點(diǎn)周圍環(huán)境的備份。

◆遠(yuǎn)程監(jiān)控

點(diǎn)擊“遠(yuǎn)程操作”按鈕，可進(jìn)入到監(jiān)測(cè)點(diǎn)的詳細(xì)界面查看該測(cè)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)際情況生成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表以及任意時(shí)間段的水位及溫度曲線。

常見故障

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

2.水位計(jì)和氣壓補(bǔ)償計(jì)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(gè)水位計(jì)與安裝點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。記錄好水位計(jì)的自編號(hào)，以及所需安裝的位置。因?yàn)樗挥?jì)在出廠前都是根據(jù)每個(gè)安裝點(diǎn)的情況不同做的不同的標(biāo)定。如果安裝時(shí)混淆，則容易出現(xiàn)較大的誤差。

4.水位計(jì)安裝好后，如果需要接入總線進(jìn)行自動(dòng)采集，水位計(jì)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(duì)水位計(jì)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。