地下水水位、水溫、水質(zhì)參數(shù)監(jiān)測？

概述

地下水位自動監(jiān)測（地下水位監(jiān)測方案）是掌握地下水變化規(guī)律、了解地下水開采狀況、指導(dǎo)地下水資源保護的重要手段。地下水水位自動監(jiān)測系統(tǒng)可對地下水的水位、水溫、水質(zhì)等參數(shù)進行長期監(jiān)測并自動存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)，可對地下水的變化規(guī)律進行動態(tài)分析。

地下水位自動監(jiān)測系統(tǒng)依托既有的GPRS無線網(wǎng)絡(luò)進行建設(shè)，具有投資成本低、建設(shè)速度快、無通信距離限制等優(yōu)點。系統(tǒng)支持水利部地下水通信規(guī)約，已在各地的國家地下水監(jiān)測工程中廣泛應(yīng)用。

一、方案總體概述：

方案整體由以下幾個部分組成：

1. AMT-WLX-1雷達水位計：用于測量斷面的水位。

2.AMT-RTU-1遙測終端機：該遙測終端機主要功能是將各個測量點的流速流量信息進行匯總計算，通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器，可以通過云平臺（免費）或者數(shù)據(jù)接收軟件（收費、且要求客戶有固定IP的服務(wù)器）查看實時的水位、流量信息。

3.水分土壤濕度傳感器：適用于土壤墑情監(jiān)測、

科學(xué)試驗、節(jié)水灌溉、溫室大棚、花卉蔬菜、草地牧場、土壤速測、植物培養(yǎng)、污水處理、糧食倉儲、溫室控制、精細農(nóng)業(yè)等，同時在水利、氣象及各種顆粒物含水量的測量。

4.太陽能電池板和蓄電池：主要用于傳感器探頭，水分土壤溫濕度傳感器跟遙測終端機供電，一般采用38AH/12V蓄電池和40W太陽能電池板供電，默認5分鐘采集一次。

5.鍍鋅鋼管：用于線纜走線。

6.設(shè)備機箱：用于放置控制器、電池、充電器、信號防雷器等。

7.安裝支架：用于將流量計探頭固定。

8.其他必要設(shè)備（電源，地籠，基礎(chǔ)等）。

9.云平臺

二、硬件產(chǎn)品的參數(shù)極其性能指標(biāo)

1、雷達水位計-技術(shù)參數(shù)

測量范圍

30m

精度

±3mm

頻率范圍

26GHz

供電電壓

6~24V

信號輸出

RS485 Modbus

2.遙測終端機-產(chǎn)品特點

通信功能：支持GPRS，短消息，衛(wèi)星，433，以太網(wǎng)等多種通信方式。

工作模式：支持實時在線以及定時喚醒等工作方式。

采集功能：水位，雨量，溫濕度，水文，流速，流量，風(fēng)速風(fēng)向，閘位，電池電壓等數(shù)據(jù)，其它傳感可定制。

圖片抓拍功能：支持4個工業(yè)相機抓拍上傳。

遠程管理功能：支持遠程配置，遠程升級，遠程重啟等遠程維護功能。

報警功能：水位雨量，門限報警。

存儲功能：自帶flash存儲以及TF卡，可存儲歷史數(shù)據(jù)，掉電不丟失。

本地配置：本地支持USB以及WIFI配置，數(shù)據(jù)查詢，歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

支持多3個中心，可實現(xiàn)“一包多投”功能。

支持256GB容量TF卡，可作為海量數(shù)據(jù)存儲器使用。

寬電壓設(shè)計，具有反接保護和短路保護功能。

所有輸入輸出端口采用抗雷擊設(shè)計，可省缺外置防雷保護模塊。

支持主備信道切換，以及GPRS短信同時上報（短信內(nèi)容格式可定制）。

報警功能：支持柜門開啟報警

技術(shù)參數(shù)：

硬件配置

2路RS485接口，1路TTL串口（可用作IO接口，外接單總線溫濕度傳感器，控制繼電器等），SDI接口，1路IO接口，1路脈沖輸入接口，1路脈沖雨量計接口，2路模擬量4-20mA接口，1路以太網(wǎng)接口（可外接多種轉(zhuǎn)換模塊），2路12V可控電源輸出，1路5V可控電源輸出

存儲容量

16M，支持256G TF卡

供電電壓

6~24V

功耗

待機電流<1Ma(12V)

工作電流

<6Ma(12V)

工作環(huán)境

溫度：-30~60℃；濕度：<95%(無凝露)

5.土壤水分（溫度）傳感器

測量精度高，響應(yīng)速度快、互換性好；

密封性好，耐腐蝕，可長期埋入土壤中使用；

采用阻燃環(huán)氧樹脂固化，完全防水，可承受較強的外力沖擊；

鋼針采用優(yōu)質(zhì)材料，可經(jīng)受長期電解，可經(jīng)受土壤中的酸堿腐蝕；

測量精度高，性能可靠，受土壤含鹽量影響較小，可適用于各種土質(zhì)；

具備電源反接保護功能；

土壤中體積含水率一般不超過50%。

傳感器浸泡在小體積的純水中時，濕度不一定能達到。要在水池中才有可能。

三、安裝原理

雷達水位計：

雷達波水位法：高頻微波脈沖，經(jīng)天線向下傳輸，微波接觸到被測介質(zhì)表面后被反射回來，再次被天線系統(tǒng)接收并將其傳輸給電子線路部分自動轉(zhuǎn)換成水位信號。（因為微波傳播速度極快，微波到達目標(biāo)并經(jīng)過反射返回接收器這一來回所用的時間幾乎是瞬間的）

土壤水分（溫度）傳感器

快速測量法：選定合適的測量地點，避開石塊，確保鋼針不會碰到石塊之類堅硬物體，按照所需測量深度刨開表層土，保持下面土壤原有的松緊程度，握緊傳感器體垂直插入土壤，插入時不可前后左右晃動，確保與土壤緊密接觸。一個測點的小范圍內(nèi)建議測多次求平均。

埋地測量法：垂直挖直徑大于 20 厘米的坑，深度按照測量需要，然后在既定深度將傳感器鋼針?biāo)讲迦肟颖?，將坑填埋壓實，確保與土壤緊密接觸。穩(wěn)定一段時間后，即可進行連續(xù)數(shù)天、數(shù)月乃至更長時間按的測量和記錄。

如果在較堅硬的地表測量時，應(yīng)先鉆孔（孔徑應(yīng)小于探針直徑），再插入土壤中并將土壓實然后測量；傳感器應(yīng)防止劇烈振動和沖擊，更不能用硬物敲擊。由于傳感器為黑色封裝，在強烈陽光的照射下會使傳感器使急劇升溫（可達 5０℃以上），為了防止過高溫度對傳感器的溫度測量產(chǎn)生影響，請在田間或野外使用時注意遮陽與防護。

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四、安裝方式：

雷達水位計安裝示意圖：

案例

六、軟件平臺：

云數(shù)據(jù)展示平臺：主要用于展示各個站點的水位、流速、流量、土壤溫濕度等信息。其功能為：站點的管理，全部站點實時數(shù)據(jù)的查看，單個站點的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報表、曲線、歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出、歷史曲線的導(dǎo)出。可以將水位，流速，流量以及雨量，水質(zhì)5參數(shù)全部集成到平臺中，該平臺可以免費使用，如需自建平臺可以對數(shù)據(jù)進行解析。遙測終端機支持的協(xié)議是SL651-2014 水文通訊規(guī)約。