地下水自动测报系统设备功能及优势分析

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摘要：传统的地下水监测是采用地下水音响仪作为主要监测测具，对地下水动态变化资料进行长期监测。随着专业技术的发展，为更好地监测地下水动态变化，吉林省将启用地下水自动测报系统设备。本文介绍了该设备的主要功能及优势。

关键词：地下水；水位；远程自动设备

一、引言

地下水监测，是为了能够更好更及时准确地掌握地下水动态变化情况，并对地下水进行长期监测及达到对地下水的监测保护作用。

传统的地下水监测是采用地下水音响仪作为主要监测测具，对地下水动态变化资料进行长期监测。但随着专业技术的发展，为更好地监测地下水动态变化，必须建立建全监测信息化管理体系。当今，吉林省正加快加紧建设专用井地下水监测工程，部署配套高效、可靠、完善的设备，并能够实现网络通讯的地下水专用井自动测报系统。

二、自动测报系统概述

自动测报系统是收集、传递和处理地下水实时数据而设置的各种传感器、通信设备和接收处理装置的总体，由地下水专用井站点、信息传递通道和接收处理中心三部分组成。工作人员可以在监测中心通过监测仪器能够及时、准确地查看地下水的水位、水温数据，监测中心的监测管理软件能够实现数据的远程采集、远程监测。监测的所有数据进入数据库，生成各种报表，最终通过共享方式对地下水数据进行实时存储、整编数据，并实现各地区基础信息收集和地区的资料目录索引收集。

三、自动测报系统设备构成

1.一体化压力式水位、水温自动测量记录仪器，产品是一个整体。用专用线缆吊挂在井中水上，自带内置电源，具有长期固态存储功能，能自动测温，具有标准输出接口，可以读取存储数据和连接数传仪遥测。

2.浮子式水位传感器或压力传感器加主机。浮子式水位传感器适用于地下水最大埋深小于15m的站点和不需要自动测量水温的站点；压力传感器加主机的产品适用于地下水最大埋深小于20m的站点和不需要自动测量水温的站点。

3.通信、传输及电源设备。信息传输方式可采用公共通信网、超短波和卫星。

4.防雷设备。因为位于地面上的传感器、数传仪、通信设备、天馈线、电源等设备以及较高的站房需要避雷设施，主要是通信天馈线等高处设施易受雷击，故需采用防雷设备。

四、自动测报系统设备的功能

能定时自动测量地下水监测井的水位（埋深）和水温。水位测量误差10m水位变幅内不大于±0.02m；超过10m水位变幅时，不大于±2‰水位变幅；水温测量误差在±0.2℃以内。

具有监测数据的长期自记、固态存储功能。监测时间间隔以小时为单位，可自行设置。对一般的存储要求，要求存储周期大于400天，能够方便地从固态存储器中提取数据。

数传仪应该具有标准串行输入、输出接口，能够定时自动测取、发送数据至地市级信息站（分中心）。可暂存前一天至数天的监测数据，并供一次性传输。

如采用浮充直流供电方式，应能保证仪器不间断正常工作。优先采用直流电池（不浮充）供电方式，供电能力应能保证监测站发送数据1000次和相应的存储记录需要。

地下水监测站点到地市节点或省级地下水监测中心的信息传输网络系统，一般采用公网无线通信方式，可根据所在地区的网络情况具体选择采用SMS（短消息）、GPRS和CDMA等方式。遥测数传仪的功能应具备SMS（短消息）和另一种以上的通信方式。

设备的平均无故障时间MTBF应超过25000小时，复杂设备可按16000小时要求。工作温度、湿度等能够适应当地的环境。

五、采用自动测报系统设备优势分析

传统的地下水监测工作存在监测手段落后、信息传输时效性差、分析服务能力弱等问题，与社会经济发展的要求不相适应，难以满足以水资源可持续支撑经济社会可持续发展和保护生态环境的需求。因此，开展地下水专用井监测并采用自动测报系统是十分必要的，有其自身的优势。

1.地下水网络自动测报系统有其特有的经济灵活性，能够满足社会发展需求。

2.与传统的人工监测方法相比，大大提高了管理信息化存储采集资料功能，能够真正实现网络通讯。

3.具有选择设备功能灵活性，可根据不同要求、不同观测项目灵活选用相应的配套设备，用于满足不同专用井的监测要求。

4.能够实现信息采集、传输、接收、处理和信息服务系统一条龙服务。

5.能够实现信息同步同时采集，具有高标准的时效性，这是人工监测无法做到的。

因此，地下水自动监测系统采集的地下水数据资料，将会对今后的地下水环境开发和合理利用提供有效的科学数据。无论从监测精度准确时效性，还是从监测方法省时省力科学性，都会在未来一定程度上产生明显的社会经济效益。

六、结语

地下水资源较地表水资源复杂，这是因为地下水本身质和量的变化以及引起地下水变化的环境条件和地下水的运移规律不能直接观察。同时，地下水的污染以及地下水超采引起的地面沉降是缓变的，一旦积累到一定程度，就成为不可逆的破坏。要做到保护开发地下水资源就必须依靠长期的地下水监测。因此，采用先进的地下水自动监测测报设备和实现数据信息化管理，对能够及时掌握地下水动态变化情况尤为重要。

参考文献：

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（作者单位：吉林省水文水资源局四平分局）