基本介紹
- 中文名：地下水位監測系統
- 型號：地下水位監測系列產品
- 解析度：1cm-1dm
- 工作電流：10mA
工作原理,用途和性能,技術指標,安裝示意圖,安裝方法,監控中心,常見故障,
工作原理
1.壓力式水位計主體測量原理：根據壓力與水深成正比關係的靜水壓力原理，運用水壓敏感集成元器件做的水位計。當感測器固定在水下某一點時，該測點以上水柱壓力作用於水壓敏感集成元器件，使元器件電阻發生變化，從而導致電壓變化，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償計來消除大氣壓力變化所帶來的測量誤差。該感測器核心在於壓力式敏感集成元器件；並且內置溫度感測器，對外界溫度影響產生的變化進行溫度修正；每個感測器內部有計算晶片，自動對測量數據進行換算而直接輸出物理量，減少人工換算的失誤和誤差；全部元器件進行嚴格測試和老化篩選，尤其是高低溫應力消除試驗，增強產品的穩定性和可靠性；另有三防處理，保證在長期惡劣環境中高成活率的問題。
2.氣壓補償計原理：由於產品生產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償計來消除大氣壓力變化帶來的誤差。氣壓補償計的原理與高智慧型水位計的原理大同小異，內部置有高敏感度的壓力感應晶片，當大氣壓力變化時內部晶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，然後通過氣壓補償計內部的計算晶片把大氣壓力值換算成等壓力的水位值。這樣，當安裝地點的大氣壓力與出場地的大氣壓力存在變化時，氣壓補償計就會自動測量出由於大氣壓力變化所產生的偏差值。把高智慧型水位計所測得的值與氣壓補償計所測得的偏差值相加就是安裝點的實際水位值。
3、監測系統地下水水位監測系統依託中國移動公司GPRS網路，工作人員可以在監測中心查看地下水的水位、溫度的數據。監測中心的監測管理軟體能夠實現數據的遠程採集、遠程監測,監測的所有數據進入資料庫，生成各種報表和曲線。
用途和性能
水位計是一種匯流排型水位計，由感測器主體、通訊數據線組成；現場安裝時用戶還需準備限位鋼絲繩6-7mm、固定套環、安裝套筒等部件組成。適用於測量各種環境下水位的變化，可以直接掛接系統進行數據自動採集。實際套用中由於大氣壓的變化會影響測量結果，所以水位計經常搭配氣壓補償計一起使用，這樣可以彌補大氣壓對測量結果的影響，提高測量精度。高智慧型水位計的量程有30m，60m，100m,200m，300m等，特殊情況也可根據客戶需求定製。解析度為1mm-1dm。
地下水水位監測系統由五部分組成：監測中心、通信網路、無線自動化採集系統、太陽能電池組、水位感測器。
技術指標
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%（包括非線性和重複性）
3.過載壓力：最大量程的2倍；
4.外型尺寸：直徑：25mm長：170mm（小於60m）/直徑：32mm長：170mm（大於60m）
5.使用環境溫度：-20℃--80℃；
6.供電電壓:24V±5%，波紋小於1%
7.防護等級：IP68
8.通信接口規定：485通信，連線埠設定：波特率：9600，數據位：8bit,奇偶校驗：無,停止位1bit,數據流控制:無
安裝示意圖
水位計安裝示意圖地下水位監測系統水位監測系統
水位計安裝示意圖
地下水位監測系統
水位監測系統
安裝方法
1．水位計主體安裝：
1.1.水位計安裝前檢驗：首先，詳細了解感測器的具體參數，熟悉讀數儀的使用操作；再將水位計與測試儀連線，按讀數儀“開/關”鍵開機進行測量，檢測感測器是否工作正常；檢查限位鋼絲、固定套環（不鏽鋼抱箍）、安裝套筒（可用pvc管代替）是否齊全。檢查感測器數量及導線長度是否正確。以確定感測器在運輸過程中是否損壞或丟失。
1.2.安裝時間確定：清理好場地後，選擇無雨、雪天氣進行安裝套筒預埋。根據現場實際情況，如需測地下水位，需要在待測點鑽孔，然後埋入安裝套筒，套筒上需要有孔，保證水能夠滲透進來。如測量的是河流等水位，則只需把鑽好孔的套筒固定在水中，保證筒內外的水位一致。
1.3.布點：根據設計方案進行測量，確定好水位計的安裝孔位。
1.4.安裝套筒預埋：如需測地下水位，則需要在預埋位置鑽孔，孔徑大小以>∮80為宜，鑽孔偏差應小於1.5%。並無塌孔、縮孔現象存在，保證安裝套筒能夠順利嚴實的放入孔中;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，保證套筒內水位為實際待測水位，避免泥沙等雜物進入套筒內影響感測器工作。套筒埋好後做好保護工作。
1.5.安裝前輔助工作：根據水位計安裝的深度，準備好安裝水位計時所需的限位鋼絲、可縮放的固定套環、適當導線長度的水位計、一桶清水。把將要安裝的水位計浸泡在清水中。現場預熱，熟練安裝過程，用捲尺對限位鋼絲進行測量，確定限位鋼絲的長度，其總長應大於水位計安裝深度0.5米。
1.6.安裝：A．先把將要安裝的水位計從清水中提出，將感測器與讀數儀連線進行測量，設定好感測器的自編號。手工記錄好感測器此時的溫度以及自編號。
B．用讀數儀對整個安裝過程進行監測。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確控制。首先將水位計上端安裝固定套環，在固定套環上連線好限位鋼絲，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，不要讓感測器碰到套筒壁，以免對感測器造成損壞。下放時儘量把導線和限位鋼絲分開，讓鋼絲承受重量，避免鋼絲和導線絞在一起而割破導線。）感測器安裝到指定深度後，觀察讀數儀數據顯示，確定水位計安裝後工作是否正常。記錄好水位計安裝的深度、測點自編號、現場安裝人員、日期、天氣。
實物連線圖（圖五）
C．確定水位計所讀數據正常後，把限位鋼絲繩的上端固定（固定方法根據現場實際情況而定），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作用，儘量減少導線受力，防止長期使用導線被拉斷。將水位計導線集中套上PVC鋼絲軟管進行保護，並挖槽將PVC鋼絲軟管從一側引出。軟管從一側引出。製作好相應標示牌，插在水位計導線布置部位，以作標示。並安排專職人員負責看管，以防水位計導線因施工或自然因素而破壞。
2.氣壓補償計安裝：
A.先將需要安裝的氣壓補償計與讀數儀連線，設定好自編號，並手工記錄好此時的溫度、自編號以及壓力值。然後將氣壓補償計放入事先準備好的清水中浸泡，待穩定後用讀數儀再次測量，看測量值是否發生變化，變化是否正常。上下移動氣壓補償計在水中的位置，重複測量幾次（注意：讀數儀讀數時不要移動氣壓補償計）。確定氣壓補償計有變化且變化正常後就可以進行安裝了。
B.在水位計的安裝地點附近選擇一陰涼乾燥的地方，將氣壓補償計固定懸掛在空氣中即可。將氣壓補償計的導線套上PVC鋼絲軟管進行保護，並挖槽將PVC鋼絲軟管引出。製作相應的標示牌。
監控中心
1.地下水資源管理軟體平台概述
地下水水位監測系統軟體平台是地下水監測系統採集分析軟體，採用B/S結構，由系統管理員負責管理，上層領導或其它工作人員經授權後可在自己的計算機上通過區域網路訪問伺服器，可進行權利範圍內的操作。如果需要，該軟體可以在INTERNET公網上發布，被授權者在任何地方的計算機上都可以通過INTERNET公網訪問和操作該系統。
2.監測中心配置
硬體：
中心具備寬頻網路（類型：光纖、網線、ADSL等），並綁定固定IP。
一台專用計算機，放在機房，作為固定IP伺服器，將伺服器作業系統和資料庫軟體和系統監控軟體裝在裡面，存貯數據，保證其24小時線上。
軟體：
作業系統軟體：推薦Windows2003Serverwithsp2
資料庫軟體：推薦MicrosoftSQLServer2000SP4，作為系統後台資料庫的軟體平台。
地下水監測系統軟體：完成遠程數據的接收、顯示、存儲和統計分析等功能。
3.地下水監測管理系統軟體功能介紹
◆軟體主界面
開機界面顯示地圖，地圖上每個地下水監測點的位置以圓點顯示，紅色代表故障，綠色代表正常，滑鼠放置圓點位置時，顯示該測點的水位、水溫等數據。
◆基礎數據
基礎信息為用戶填寫的監測點的信息，包括城市信息，區縣信息，單位信息，到每一個監測點的信息，可在測點信息裡面上傳圖像，作為對該監測點周圍環境的備份。
◆遠程監控
點擊“遠程操作”按鈕，可進入到監測點的詳細界面查看該測點的詳細數據。
◆數據報表
用戶可以根據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.用讀數儀給水位計讀數時，接頭先插到讀數儀上再打開讀數儀電源;
2.水位計和氣壓補償計注意輕拿輕放，防止受硬物強壓、磕碰。防止感測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。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每個安裝點的情況不同做的不同的標定。如果安裝時混淆，則容易出現較大的誤差。
4.水位計安裝好後，如果需要接入匯流排進行自動採集，水位計導線與匯流排接頭要注意防水措施。如果進行人工採集，則需要對水位計導線末端的DB9接頭進行保護，防止擠壓破碎、短路、進水。最後在接頭處樹立標示牌。
