地下水水质在线自动监测系统设计方案

1.地下水水质在线自动监测系统

一技术方案

1.系统组成及概述

1.1系统结构组成

地下水水质自动监测系统由以下两部分构成：监控子站（地下水子站），水质监控中心平台。

1.2监控子站组成及概述

1.2.1 地下水水质在线自动监测系统

采用投入式、免试剂多参数水质分析仪，仪器通过地下水监测井悬吊于待监测水层中，对地下水体实施现场原位连续自动监测。采用太阳能供电方式，通过无线通讯技术实现地下水监测系统与中心监控平台之间的数据传输和远程控制。

系统由供电系统，数据采集传输单元、水位水温传感器、水质多参数分析仪、地下水监测信息管理平台等组成。

地下水监测系统示意图

地下水监测系统效果图

1.2.2地下水水质监测站配置

1、标准配置

目前国内地下水监测常规因子：

水文监测因子：水温、水位；

水质监测因子：溶解氧、电导率、浊度、PH

监测因子选择原因

水位地下水总量控制

水温地下水的温度场与压力场和化学场的变化密切相关

溶解氧溶解氧对饮用水地下原水的除铁、锰的效果有影响

电导率(EC) 地下水的电导率异常与其污染状况密切相关

浊度浊度是地下水透明度的衡量指标

pH 地下水水化学特征的因子

2、可选配置

地下水监测可扩展监测因子：

水质监测因子：总溶解性固体、氨氮、硝酸盐、氯化物、氟化物、钙、CODmn、盐度、矿化度、水中油等

1.3系统特点

●太阳能、市电、电池供电多种模式

●长期、连续、定点在线监测，全自动无人值守工作

●适合于各种水文地质类型含水层水文、水质监测

●多通道数据采集传输设备，并有数据记录、处理、报警功能

●根据野外环境，具备相应避雷保护、抗干扰功能，提高系统野外适应性

●野外环境长期专用传感器，高精度、高稳定性

●传感器多层抗生物污染设计：环境安全防垢部件和防垢涂层；独特的双清洗刷装置

●标准化接口，模块化设计，安装简易、灵活，可根据需求扩展监测参数

●采用光谱分析、电化学分析技术，对水体进行免试剂原位监测，不对环境产生二次污染

2.1系统配置表及组成

序号名称备注

1 监测分析单元

2 供电系统

3 数据采集传输系统

4 监测井外设单元监测井防护装置、安全防护系统等

5 数据服务系统服务器、中心站管理软件等

系统组成图

2.2监测分析单元选型及配置

根据《水质自动分析仪技术要求》（HJ/T 96～103-2003）提出的技术和控制系统要求，经过仪器市场调研，按照先进性、实用性的原则以及方便维护的需要，选择主流分析仪，且所有产品都须具有国际ISO9002质量认证资格，并已在我国水质监测系

统广泛使用。

1、地下水监测站配置

标准配置：水位、水温、PH、电导率、溶解氧、浊度。

可选配置：总溶解性固体、氨氮、硝酸盐、氯化物、氟化物、钙、CODmn、盐度、矿化度、水中油等特征因子。

2、仪器配置

标准配置：

3、参数配置

标准配置：

2.3供电系统

采用太阳能、市电、电池多种供电模式。

户外无站房情况：由于在野外，考虑到安全防盗情况，系统供电方案采用太阳能供电系统。

户外有站房情况：可以考虑采用太阳能、市电两路互补的供电系统。蓄电池的规格数量根据系统耗能而定。

太阳能供电系统包括太阳能电池板、铅蓄电池组及太阳能控制器。

●太阳能板，涂覆塑料保护层，耐磨、耐刮、耐碰撞，机械刮擦造成龟裂均不影响太阳能板正常工作；

●太阳能板与蓄电池连接采用水密太阳能电池接头。带有充电控制模块、升压模块和专业防雷模块；

●太阳能供电系统能够保障地下水监测系统的电力需求维持系统正常运行。

2.4XHDAS-90型遥测终端机

概述

该产品为高防护型测控装置，采用高性能锂电池

供电，可采集各类仪表、变送器的输出信号并通过GPRS

或短消息远程传输数据，适用于不具备供电条件、环

境恶劣的监测现场，广泛应用于供水、水利、农业、

地质、环保等行业。

产品特点

●数据采集、传输一体化设计。

●支持电池、太阳能、市电供电。

●IP67防护等级，防水、防潮、防浸泡。

●支持串口、远程设置工作参数，可现场查看数据。

●支持各家组态软件和用户自行开发软件系统。

产品功能

●通信功能：支持GPRS、短消息两种通讯方式；支持与多中心进行数据通信；支持定时唤醒、实时在线两种工作模式。

●采集功能：采集压力、水位变送器的标准信号；采集流量计、脉冲表的流量数据；采集其它现场信号。

●对外供电功能：可对外提供5V、12V直流电源，为变送器供电。

●远程管理功能：支持远程参数设置、程序升级。

●报警功能：监测数据越限，立即上报告警信息。

●存储功能：本机循环存储监测数据，掉电不丢失。

技术参数

●硬件配置：6路DI/PI、2路AI、1路串口。液晶显示、4按键键盘可选。

关于1路串口的补充说明：

测控终端接串口设备时，RS232最多可以采集一个串口设备的14个量；RS485可以接多个串口设备，但总共可以采集14个量。比如每个串口设备均采集流量、

压力2个量，那么可以接7个串口设备；如果每个串口设备采集7个量，那么可以接2个串口设备。

●通信误码：≤10-6。

●存储容量：4M。

●供电电源：10V～28V DC。

●电池寿命：1～5年（与数据发送频率有关）。

●功耗：休眠电流≤50uA/14.4V；

采集电流≤5mA/14.4V；

发送平均电流≤10mA/14.4V。

●安装方式：壁挂式。

●外形尺寸：229x179x69mm。

2.地下水监测信息管理中心

3.1系统架构

地下水监测信息管理系统集监控、报警于一体，支持局域网和广域网，用户可以在任何地方操作和使用的专门，可实现地下水自动监测、无线传输的远程管理及浏览系统。

系统主要包括监测孔信息管理、监测设备信息管理、通信设备的信息管理、用户及权限设置、日志记录、实时监测、数据查询、统计、报警及信息发布、人工置入数据等功能。系统具有响应召测的功能，可以随时在中心站的要求下，发送测得数据，中心站随时控制现场及时响应。

系统采用GIS图集和传统数据格式相结合的展示方式，将各种设备的分布点显示在图上，每个点都有相应的数据信息，点击分布点就可以显示数据，方便用户的查看、操作。