地下水動態觀測

地下水動態觀測對一個地區的地下水動態要素(如水位、水溫、泉水流量、自流井湧水量等),選擇有代表性的泉、井、孔等按照一定的時間間隔和技術要求進行觀測、記錄和資料整理的工作。

基本介紹

  • 中文名:地下水動態觀測
  • 外文名:Dynamic observation of groundwater
  • 性質:水位監測
  • 屬性:科學類
  • 學科:水文地質學
學科,詞目,英文,釋文,背景,概述,組成,監測中心,軟體功能,通訊網路,現場終端,

學科

水文地質學

詞目

地下水動態觀測

英文

observation of groundwater regime

釋文

按其性質可分為常規性的觀測和專門性的觀測。後者是指某一段時間或為某一特殊目的而專門組織的觀測,例如汛期河水地下水相互關係的專門觀測等。

背景

地下水資源較地表水資源複雜,因此地下水本身質和量的變化以及引起地下水變化的環境條件和地下水的運移規律不能直接觀察,同時,地下水的污染以及地下水超采引起的地面沉降是緩變型的,一旦積累到一定程度,就成為不可逆的破壞。因此準確開發保護地下水就必須依靠長期的地下水動態觀測,及時掌握動態變化情況。

概述

DATA86地下水動態依託中國移動公司GPRS網路,工作人員可以在監測中心查看地下水的水位、溫度、電導率的數據。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。

組成


地下水監測系統由四部分組成:監測中心、通信網路、微功耗測控終端、水位監測記錄儀。
拓撲圖拓撲圖

監測中心

軟體簡介
地下水動態觀測軟體是地下水觀測專用軟體,採用B/S結構,由系統管理員負責管理,領導者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。
地下水動態觀測軟體採用模組結構,主要包括兩大模組:一個是人機界面、另一個是通訊前置機。每個模組又由若干小模組組成。通訊前置機軟體主要負責監控中心與現場設備的通信,它具有強大的兼容性,可支持任何廠家生產的GPRS、CDMA、MODEM、RS485等通信產品,支持多種通信方式共存一個系統。人機界面包括基礎數據管理、遠程操作、人工錄入、數據查詢、數據報表、數據分析、地圖管理等多項內容,可根據不同客戶的不同需求設計組合成個性化的監控與管理系統軟體。
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Windows 2003 Server with sp2
資料庫軟體:推薦Microsoft SQL Server 2000 SP4,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。

軟體功能

◆ 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。
界面1界面1
◆ 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。
界面2界面2
◆ 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。
界面3界面3

通訊網路

中國移動的GPRS網路信號覆蓋範圍廣、數據傳輸速率高、通信質量可靠、誤碼率低、運行穩定、數據傳輸實時性、安全性和可靠性高、安裝調試簡單方便,按信息流量計費,用戶使用成本比較低。
本系統通信網路採用中國移動公司GPRS網路和Internet公網。要求監控中心具備寬頻(類型:光纖、網線、ADSL等),並具有一個Internet網路上的固定IP。
監測點測控終端內部配置GPRS無線數據傳輸模組,模組內安裝一張開通GPRS功能的SIM卡。 測控終端通過其內部的GPRS無線數據傳輸模組與監控中心伺服器組成一個通信網路,實現系統的遠程數據傳輸。
網路運行費用:
監測中心:需支付寬頻使用費用,具體費用標準請在當地相關部門諮詢。
監測點現場:每個監測點的SIM卡的通訊費用(數據通信費,以河北為例,具體收費標準請諮詢當地移動公司)。

現場終端

由於水位監測點現場大多數都在野外,現場沒有供電電源,根據現場監測點的數據上報頻率,供電方式有太陽能供電和鋰電池供電兩種方案可選。數據上報比較頻繁時使用太陽能供電,數據上報不頻繁時使用鋰電池供電。
鋰電池供電方案
適用於沒有站房的監測井,內置1組鋰電池組作為工作電源,特別適合於沒有外部電源供電的現場環境,微功耗設計,鋰電池組可以正常工作2-5年。
※註:電池有效壽命為5年,實際使用壽命大於1萬次無線通訊。
安裝1安裝1
安裝2安裝2
太陽能電源供電方案
表格1表格1
使用太陽能供電適用於有站房的監測井,太陽能電源分為三部分,太陽能光電池板、太陽能充電控制器、鉛酸蓄電池。根據現場用電設備(包含微功耗測控終端與現場採集設備)的功率來選擇光電池板的大小與蓄電池的容量。
下面為計算方法:
太陽能板配製計算方法: 電池板配置功率(W)=設備功耗(W)×每天工作時間(小時)×1.2(安全係數)÷[5小時(每天有效工作時間) ×0.6(充電效率)]
蓄電池配置計算方法: 蓄電池配置容量(Ah)=設備功耗(W)×每天工作時間(小時)×陰雨天(天數)÷[設備供電電
壓(V) ×0.6(供電效率)]
安裝3安裝3
表格2表格2

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