地下水水位、水温、水质参数监测？

概述

地下水位自动监测（地下水位监测方案）是掌握地下水变化规律、了解地下水开采状况、指导地下水资源保护的重要手段。地下水水位自动监测系统可对地下水的水位、水温、水质等参数进行长期监测并自动存储监测数据，可对地下水的变化规律进行动态分析。

地下水位自动监测系统依托既有的GPRS无线网络进行建设，具有投资成本低、建设速度快、无通信距离限制等优点。系统支持水利部地下水通信规约，已在各地的国家地下水监测工程中广泛应用。

一、方案总体概述：

方案整体由以下几个部分组成：

1. AMT-WLX-1雷达水位计：用于测量断面的水位。

2.AMT-RTU-1遥测终端机：该遥测终端机主要功能是将各个测量点的流速流量信息进行汇总计算，通过GPRS无线网络发送到服务器，可以通过云平台（免费）或者数据接收软件（收费、且要求客户有固定IP的服务器）查看实时的水位、流量信息。

3.水分土壤湿度传感器：适用于土壤墒情监测、

科学试验、节水灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养、污水处理、粮食仓储、温室控制、精细农业等，同时在水利、气象及各种颗粒物含水量的测量。

4.太阳能电池板和蓄电池：主要用于传感器探头，水分土壤温湿度传感器跟遥测终端机供电，一般采用38AH/12V蓄电池和40W太阳能电池板供电，默认5分钟采集一次。

5.镀锌钢管：用于线缆走线。

6.设备机箱：用于放置控制器、电池、充电器、信号防雷器等。

7.安装支架：用于将流量计探头固定。

8.其他必要设备（电源，地笼，基础等）。

9.云平台

二、硬件产品的参数极其性能指标

1、雷达水位计-技术参数

测量范围

30m

精度

±3mm

频率范围

26GHz

供电电压

6~24V

信号输出

RS485 Modbus

2.遥测终端机-产品特点

通信功能：支持GPRS，短消息，卫星，433，以太网等多种通信方式。

工作模式：支持实时在线以及定时唤醒等工作方式。

采集功能：水位，雨量，温湿度，水文，流速，流量，风速风向，闸位，电池电压等数据，其它传感可定制。

图片抓拍功能：支持4个工业相机抓拍上传。

远程管理功能：支持远程配置，远程升级，远程重启等远程维护功能。

报警功能：水位雨量，门限报警。

存储功能：自带flash存储以及TF卡，可存储历史数据，掉电不丢失。

本地配置：本地支持USB以及WIFI配置，数据查询，历史数据导出。

支持多3个中心，可实现“一包多投”功能。

支持256GB容量TF卡，可作为海量数据存储器使用。

宽电压设计，具有反接保护和短路保护功能。

所有输入输出端口采用抗雷击设计，可省缺外置防雷保护模块。

支持主备信道切换，以及GPRS短信同时上报（短信内容格式可定制）。

报警功能：支持柜门开启报警

技术参数：

硬件配置

2路RS485接口，1路TTL串口（可用作IO接口，外接单总线温湿度传感器，控制继电器等），SDI接口，1路IO接口，1路脉冲输入接口，1路脉冲雨量计接口，2路模拟量4-20mA接口，1路以太网接口（可外接多种转换模块），2路12V可控电源输出，1路5V可控电源输出

存储容量

16M，支持256G TF卡

供电电压

6~24V

功耗

待机电流<1Ma(12V)

工作电流

<6Ma(12V)

工作环境

温度：-30~60℃；湿度：<95%(无凝露)

5.土壤水分（温度）传感器

测量精度高，响应速度快、互换性好；

密封性好，耐腐蚀，可长期埋入土壤中使用；

采用阻燃环氧树脂固化，完全防水，可承受较强的外力冲击；

钢针采用优质材料，可经受长期电解，可经受土壤中的酸碱腐蚀；

测量精度高，性能可靠，受土壤含盐量影响较小，可适用于各种土质；

具备电源反接保护功能；

土壤中体积含水率一般不超过50%。

传感器浸泡在小体积的纯水中时，湿度不一定能达到。要在水池中才有可能。

三、安装原理

雷达水位计：

雷达波水位法：高频微波脉冲，经天线向下传输，微波接触到被测介质表面后被反射回来，再次被天线系统接收并将其传输给电子线路部分自动转换成水位信号。（因为微波传播速度，微波到达目标并经过反射返回接收器这一来回所用的时间几乎是瞬间的）

土壤水分（温度）传感器

快速测量法：选定合适的测量地点，避开石块，确保钢针不会碰到石块之类坚硬物体，按照所需测量深度刨开表层土，保持下面土壤原有的松紧程度，握紧传感器体垂直插入土壤，插入时不可前后左右晃动，确保与土壤紧密接触。一个测点的小范围内建议测多次求平均。

埋地测量法：垂直挖直径大于 20 厘米的坑，深度按照测量需要，然后在既定深度将传感器钢针水平插入坑壁，将坑填埋压实，确保与土壤紧密接触。稳定一段时间后，即可进行连续数天、数月乃至更长时间按的测量和记录。

如果在较坚硬的地表测量时，应先钻孔（孔径应小于探针直径），再插入土壤中并将土压实然后测量；传感器应防止剧烈振动和冲击，更不能用硬物敲击。由于传感器为黑色封装，在强烈阳光的照射下会使传感器使急剧升温（可达 5０℃以上），为了防止过高温度对传感器的温度测量产生影响，请在田间或野外使用时注意遮阳与防护。

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四、安装方式：

雷达水位计安装示意图：

案例

六、软件平台：

云数据展示平台：主要用于展示各个站点的水位、流速、流量、土壤温湿度等信息。其功能为：站点的管理，全部站点实时数据的查看，单个站点的实时数据、历史数据、报表、曲线、历史数据导出、历史曲线的导出。可以将水位，流速，流量以及雨量，水质5参数全部集成到平台中，该平台可以免费使用，如需自建平台可以对数据进行解析。遥测终端机支持的协议是SL651-2014 水文通讯规约。