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1、地下水位水质自动化监测系统技术方案上海华测导航技术有限公司2014年7月目录一、概况31.1 流域简介31.2 对拉萨的影响31.3 目前已有资料3二、地下水监测系统42.1 系统简介42.2 系统拓扑图52.2 数据流程图62.3 系统优势6三、硬件介绍83.1 温度及压力传感器83.2 水位传感器93.3 PH传感器93.4 溶解氧传感器103.5 电导率传感器113.6 GPRS模块133.7 北斗传输模块14四、软件介绍14五、服务体系185.1 保修、维修和升级服务185.2 技术培训185.3 技术服务195.4 华测资质19一、 概况1.1 流域简介拉萨河，中国西藏自治区河流，藏
2、语称吉曲。发源于念青唐古拉山南麓，西南流经拉萨市，至曲水县汇入雅鲁藏布江。下游河谷开阔，是西藏的主要耕作区。拉萨河发源于唐古拉山脉南麓里彭措拉孔马沟，北部和东北部与怒江流域相邻，东部与尼洋河相接，南部为雅鲁藏布江干流，西部和西北部为藏北内流水系。河源地区为平坦湿地，海拔5200米，汇入口海拔3580米，总落差1620米。从源头始，至彭错、色日绒、绒麦、直孔等地，在曲水县附近汇入雅鲁藏布江。流域东西长约551千米，流域面积32471平方千米，占雅鲁藏布江流域面积的135%，是雅鲁藏布江流域面积最大的一条支流。流域 北部山峰海拔50005500米，谷底海拔40004500米，相对高差约1000米。
3、流域南部山峰海拔40004500米，谷底海拔 35804000米。其干流段水能蕴藏量1717万千瓦，在雅鲁藏布江各支流中位居第三位。1.2 对拉萨的影响对拉萨的发展有很大的影响。拉萨市民很热爱这条河，每到周末或节假日，成群结队的拉萨人或开车或步行到拉萨河的沿岸、河谷，搭上帐篷，或钓鱼、或戏水、或沐浴，喝着酥油茶，吃着从家里带来的各种美食，尽情享受拉萨的灿烂阳光与闲情逸致，很像汉族的野炊。拉萨河直接影响了拉萨及周边地区的地下水，是居民饮用水和地下水的主要补充来源。1.3 目前已有资料 西藏地灾总站非常重视地下水的监测情况，曾经建立了8套 监测设备分布于拉萨及周边地区。目前，拉萨正在进行新东城及开
4、发区的建设及规划， 需要进一步加密布控， 增加监测点，对原有的监控中心进行升级，能够实现网络监控， 手机监控等。二、地下水监测系统2.1 系统简介 本系统采用高精度的地下水位、地下水质探头进行数据采集， 采用北斗卫星导航系统进行数据传输，采用结合数据库技术的B/S架构数据中心软件进行显示和分析，同时引进安卓版的手机客户端软件进行在线预警， 能够实现手机推送在线查询等功能。GPRS和北斗通讯两套独立的通讯链路进行数据传输，可以保证传输的稳定性。 系统主要实现的功能如下：（1）数据自动采集：自动实时采集计量点的地下水位数据和水质数据，实现数据采集的准确性、完整性、及时性和可靠性，；（2）报警功能：
5、通过警戒值的设置， 发现异常情况可以立即报警；（3）手机客户端登录及推送；（4）数据实时在线查询；定期生成报表；（5）无线传输： 采用北斗和GPRS进行传输；2.2 系统拓扑图 系统拓扑图 系统由主要地下水位监测中心主站、通信网络、现场监测设备三部分组成，利用前端监控、数据采集设备的数据远传通讯功能和系统软件功能实现。采集数据，使监测中心通过简单而又经济的计量手段，实现对整个地区地下水信息的实时监测，进而实现良好的社会效益和经济效益。2.2 数据流程图 本系统基于网络架构，其中传感器传出为电压信号，经过解调器变为数字信号，用RS232协议传输给GPRS模块和北斗通讯模块。 传输模块通过短报文的
6、形式， 或者TCP/IP协议传输给监控中心。 监控中心将数据存储到数据库中， 并进行分析，判断是否有报警等。用户通过手机或者电脑登陆监控中心进行数据访问， 可以查看当前数据， 历史查询， 生成报表等操作。2.3 系统优势l 组网运营成本低利用现有的网络资源作为通讯载体；利用公网或专网作为计算机中心与终端的数据传输载体，施工简单，运营维护成本低。采用模块化设计，便于后期维护。l 北斗通讯采用北斗通讯， 解决某些条件下GPRS信号微弱不能传输数据的情况。当GPRS信号中断时，启用备份传输。l 适应范围广系统根据本公司具体需求设计，软件功能可根据用户定制，满足数据监测、数据查询、数据统计的具体需求。
7、系统适用于大型企业民用能源管理、水利局、供水公司、小区物业管理公司和数据采集计量有关的单位。l 技术先进该系统设计简单明了，集数据采集、设备控制、无线通讯、软件、数据安全、数据库等多种技术于一体，国内处于领先水平。l 高准确性和实用性抄收率、准确率高于国标；系统对采集的数据严格校验；从采集、传输至存储全过程采取多种技术措施保证数据的高准确性和实用性。l 系统高可靠性系统软、硬件设备具有超强抗冲击能力，出现意外情况，均不引起系统功能丧失或影响系统正常运行；对意外情况引起的故障，系统具备自恢复能力。保证了系统高可靠性。l 系统组网灵活多样系统有多种联网接口， GPRS/CDMA和以太网，用户可以根
8、据自己的实际情况，选择最实用和经济的方式，既可以选择一种方式也可以多种方式并存。l 开放的数据库设计支持用户自定义的监测站点扩充，监测传感器扩充。适应供水企业不断发展的需要。l 动态系统设置用户自定义的监测界面设置，支持虚拟站点、虚拟传感器设置。支持实时监测数据归并、计算，为用户快速获取管网运行信息提供服务。l 调度信息实时发布采用先进的计算机信息、通信技术，将监测信息和调度职能部门的业务信息及时发布到企业网或因特网，实现公共信息资源共享。l 实时、历史曲线等能够结合地形图和监测点分布图，利用监测点的实时数据或历史数据，为管理人员实时提供液位数据，为管理人员评估、管理地下水资源起到一定的作用。
9、三、硬件介绍3.1 温度及压力传感器 HC-WQ-101温度传感器是一个坚固耐用的水样温度测量器件。传感器与2芯线7.6米船舶级电缆连接，电子部件完全由船舶级环氧树脂封装，不锈外壳，电缆最大定制长度为152米。可选HC-GL-500数据记录器用于记录温度数据。其技术参数如下：输出 4-20mA测量范围 -50+50精度 0.1最大压力 标准版: 200psi， 在线版: 50psi工作电压 10-36VDC输出电流 与传感器输出相同预热时间 5秒工作温度 -50+100探头尺寸 标准版: 19114mm（直径长度） 在线版: 43203mm（直径长度）重量 标准版: 227g 在线版: 272
10、g传感器外形3.2 水位传感器 HC-SA-1.1适用于测井或钻孔条件下地下水位（埋深）及水温的监测，也适合渠道、湖泊、水库等环境下地表水位的监测。该仪器采用一体化设计，振 弦式传感器机芯，数字量输出，使用光纤连接，具有结构小巧，易安装、长期高稳定性、超低功耗、防雷击等优点。内置大容量可更换锂电池，可连续测量高达 18000次。监测仪可配合使用数据采集仪/具有蓝牙功能的移动终端及相关数据管理软件系统，可支持太阳能或 电池供电方式，以及无线蓝牙，GPRS/CDMA远程传输等多种通讯方式。 HC-SA-1.1产品技术参数如下：测量精度水位：0.1%FS；温度：0.5最大量程7、15、35、70m通
11、讯方式光纤/RS485通信协议Modbus RTU通信距离光缆长度由客户指定，但不大于100m工作温度-20+60电源系统3.6V/ 9.0Ah 锂电池系统功耗待机：20uA；测量：50mA筒体尺寸34mm280mm被测介质与316不锈钢兼容的气体和液体通信协议Modbus RTU3.3 PH传感器HC-WQ-201 pH传感器坚固耐用、值得信赖。配备3芯7.6米船舶级电缆，电缆长度可根据需要，最长可定制到152米，使用船舶级环氧树脂将电子部件完全封装在不锈钢外壳里，4-20mA输出。pH值传感器还使用了可拆卸的防护罩、可更换的pH电极，易于维护。 HC-WQ-201 pH传感器可与HC-GL
12、-500记录仪连接实现数据记录。输出 4-20mA测量范围 0-14pH精度 2%满量程最大压力 40psi工作电压 10-36VDC拉电流 5.5mA+传感器输出预热时间 3秒工作温度 -5+55尺寸 标准版: 32254mm（直径长度） 在线版: 50305mm（直径长度）重量 454gPH传感器照片3.4 溶解氧传感器HC-WQ-401溶解氧传感器坚固耐用、值得信赖。连接到3芯7.6米的船舶级电缆，电缆最长可定制到152米。4-20mA电流信号输出，使用船舶级环氧树脂将电子部件完全封装在不锈钢外壳内。它易于维护，选购的附件有防护罩，溶解氧电极等。 HC-WQ-401可与HC-GL-500
13、数据记录器连接记录数据器。 产品参数如下：输出 4-20mA测量范围 0-100%饱和度，0-8mg/L(温度补偿至25)精度 0.5%满量程最大压力 40psi工作电压 10-36VDC输出电流 15.5mA+传感器电流预热时间 10秒工作温度 -40+55溶解氧盖膜 0.001聚全氟乙丙烯（标准版）综合误差 2%满量程尺寸 标准版：32279mm（直径长度） 在线版：50305mm（直径长度）重量 454g溶解氧传感器图片3.5 电导率传感器HC-WQ-Cond 电导率传感器使用四电极测量技术，提供大量程的电导率和温度的准确读数。由于离子溶液的电导率随温度升高而增加，因此内置温度传感器，相对标准25，提供2%/的自动温度补偿。内置接口模块把电导率和温度数据转为2股独立的4-20mA信号，用于连接数据记录器和可编程逻辑控制器（PLC）设备。 传感器参数如下：测量原理 四电极法测量范围 0-200S/cm，200-2000S/cm，2-20mS/cm，20-200mS/cm，200-2000mS/cm分辨率 0.1S/cm，1S/cm，0.01mS/cm，0.1mS/cm，1mS/cm（分别对应上述测量范围）精度 读数的0.5%温度范围 -5+70温度分辨率 0.01温度精度 0.2温度补偿 自动(2%/，相对于25标准值)温度响应 20秒输出
