地下水污染风险防控治理监测系统

一、地下水污染风险防控治理监测系统概述

地下水作为重要的饮用水源，其保护工作尤为重要，随着地下水监测预警技术的发展，地下水环境技术监测类的规范已经出台，在总结国内地下水监测预警技术的基础上，利用现有陕西恒瑞测控监测设备，判断地下水环境质量状况和危害程度，预测地下水环境质量变化趋势和时空范围，提出预警指标、适时地给出水质变化或恶化的各种警戒信息。系统识别潜在的地下水环境风险、建立完善数据监测预警体系、形成有效的地下水污染风险预警防控技术，实现地下水污染立体多维度预警，为地下水污染风险管控提供数据支撑。

1建设目标

（1）实现对地下水监测井包括但不限于水位、水温、pH 值、电导率、浑浊度、氧化还原电位、气温、降雨量等指标相关运行数据的采集、传输、计算、统计，掌握地下水监测井整体运行的安全状态。

（2）直观显示监测数据的历史变化过程及当前状态，为地下水监测井生产管理人员提供简单、明了、直观、有效的信息参考。

（3）一旦地下水水质水环境出现紧急异常情况系统能及时发出预警信息。

（4）能实现地下水监测系统的远程登录、远程访问、远程管理、远程控制和远程维护。

2建设基本内容

建立地下水水位水质、地下水环境、地下水污染监测系统，保障地下水安全生产。

二、系统解决方案

本系统依托传感器技术、计算机技术、物联网技术、4G网络无线通信技术于一体，实现地下水（包括但不限于）水位、水温、pH 值、电导率、浑浊度、氧化还原电位、气温、降水量数据的远程监测。对传输距离没有要求。监控中心工作人员足不出户，就可以查看本地区内所有地下水监测井的数据。监测中心系统软件能够实现数据的远程采集、远程监测,返回的所有数据进入数据库，生成各种报表和曲线。系统具有可扩展性，可以方便地增减测站数量和传感器的数量。修改工作将通过密码控制由有关管理人员进行操作，实现系统数据库管理功能。

地下水污染风险防控治理监测系统可广泛应用于对地下水监测井、下水道窨井、水库等区域的长期监测，实现对测量介质的全天候、接触式、高精度、连续的远程监测及预警。

1系统组成

边该系统由四部分组成：恒瑞云平台/手机APP、太阳能供电系统（含立杆）、数据采集运算和发送系统、多参量传感器（含雨量）。

云平台/手机APP：整个监测系统的核心，监测每个监测点的实时数据，并将这些数据生成各种报表和曲线。

太阳能供电系统（含立杆）：为现场自动化设备提供不间断供电。

数据采集运算和发送系统：采集前段各类型传感器数据，并通过4G（北斗）网络将信号传输至恒瑞云平台/手机APP。

多参量传感器（含雨量）：整个监测系统的关键，针对介质情况及用户需求，选配多个传感器进行在线监测，包括但不限于水位、水温、pH 值、电导率、浑浊度、氧化还原电位、气温、降水量等。

2系统优势

 水质样品不经任何处理，无需化学试剂，无二次污染，测量数据更真实可信

 水位、水温、水质、雨量一体时时监测，解决了介质扰动对水质的影响；

 实时显示各监测站的水位、水质、雨量数据；

 配套太阳能供电系统，保障电源常在线，不断电；

 完成自动监测数据的统计分析功能，包括统计报表、趋势曲线等

 完成对各自动监测站站点类型、设备类型、监测指标等基本信息的编辑功能；

 由操作系统提供安全管理，仅允许有权限的操作人员进行操作。

 系统实时数据能自动写入监测数据库，可以将实时遥测数据通过计算机广域网让相关部门进行WEB浏览，实现数据共享；

 支持软件系统维护，分级管理。

 支持手机APP展示，数据查询，测点管理，统计分析等。

 系统具有良好的数据接口，方便数据对接。

三、现场站点建设

地下水监测井一般都建野外外，交通不变并现场无市电，部分地区无手机网络信号。现场推荐太阳能供电系统，现场如无手机信号的可选北斗通讯。站点安装地笼+立杆，太阳能供电系统安装在立杆上部（方向南），立杆上安装不锈钢机箱（内置采集和发送系统），监测井投放恒瑞多参量传感器，信号引入到机箱内。

序号设备名称备注1太阳能供电系统现场自动化设备提供不间断供电2立杆+地笼固定太阳能供电系统及固定机箱和安装雨量计3不锈钢机箱采集前段恒瑞各类型传感器数据，并通过4G（北斗）网络将信号传输至恒瑞云平台/手机APP。4多参量传感器包括但不限于水位、水温、pH 值、电导率、浑浊度、氧化还原电位、气温、降水量等。

1设备技术参数

3.1.1：太阳能供电系统：

略，针对工况及采集和发送频率，电池电量充满一次电后可使用不低于3-5天以上。

3.1.2：立杆+地笼

略，针对工况环境，高度一般不低于3m，立杆直径不低于114mm。

3.1.3：机箱（遥测终端机）：

1）通讯模块为工业级产品；

2）支持4G 电信、联通、移动全网通，双频 GSM／GPRS；

3）下位机指令控制按需上、下线；

4）支持虚拟数据专用网、公网、云系统；

5）具有采集雨量、水位、水质等相关的模拟量和数字量的仪表数据能力；

6）具有对累计流量和瞬时流量采集发送功能；

7）具有实时时钟，并具有系统时钟同步功能；

8）支持4G/北斗卫星/GPRS／SMS通讯、超短波通讯、扩展串口通讯等多通道切换功能，支持主备通道切换，多中心上报；

9）接口：2路开关量输入、2路开关量输出、1路RS232或1路RSA85、2路4～20mA、1路可控12V输出接口；

10）具有看门狗，可保证死机自动复位；

11）数据传输：具有一站多传功能，且自带校验功能，确保数据传输完整准确；

12）数据存储：终端机内置大容量存储器，存储容量≥IMB；

13）具备补发数据功能：当主、备信道都发送不成功时，数据报文将暂存到本地，在通信恢复正常后需补发全部应发送数据；

14）可定时自动唤醒，以完成定时测报、响应中心站提取固态存储数据和修改等指令；

15）具备人工置数功能；

16）参数远程设置：可远程设置的参数有定时自报时段值、本站站址、中心地址，中心手机号、当前流量水量、测报间隔、当前时间等；

17）环境监控：电池低电压报警等。

18）工作方式：自报、应答；

19）工作电压：6－7.2VDC；

20）自报模式下静态值守电流：≤0.05mA（6VDC）；

21）工作电流：≤30mA（6VDC）；

22）环境温度：－10℃～55℃；

23）相对湿度：95％RH（40℃）；

24）带有电源、连接状态、运行情况指示灯；

25）供电范围：＋5.4V～＋12VDC；

3.1.4：多参量传感器

型号名称物理量常规配置主要参数多参一体尺寸维护周期备注HR8003型压力式水位水温计水位水文1级精度 0.05%F.S 分辨率1mm否φ23免维护入水在历史低水位以下水温0.2°CHR1206PHG型PH计PH值0~14pH

精度：±0.02pH是φ100/φ70集成后一年整机更换HR1202DDM型电导率传感器电导率0~5000uS/cm（常规）

精度：±1.5%F.S.是定期清洗与校准HR1206ZS型浊度传感器浑浊度0~1000/0~20NTU 精度：±5%，是HR1206ORP型OPR传感器0PR/氧化还原电位-1500~1500mV

精度：±3mV是HR8003BARO型气压计气压30~120kpa

精度：0.1%F.S否略免维护不入水气温精度：0.5°CHR15006型翻斗雨量计降雨量降雨范围：0.01mm～4mm/min 分辨率：0.2mm否略定期清洗与校准

如需其他水质物理量监测的，订单注明

3.2云平台软件/手机APP（安卓）

系统的设计是基于GPRS数据传输技术和Web网络技术之上的，各部门、各级别管理人员可以通过网络访问管理系统进行相关信息查询、管理。具体功能特点如下：

 B/S结构软件设计，支持网络（因特网、局域网）浏览、操作。

系统软件采用Web技术，局域网用户可通过内网访问，经认证用户名和密码后进入相应级别管理系统。监测中心具备公网上固定IP时，广域网用户可通过公网访问系统。

 系统软件支持SQL数据库，可存储不少于三年的各种历史数据。

主界面——地图显示

1）主界面以各监测点分布图为背景，显示所有监测点位置分布情况。

2）用户可以通过鼠标拖动自行编辑监测点的位置。

3）将鼠标置于监测点上，可以显示监测点的基本信息及监测数据，单击测点可进入该测点的实时监测界面，查看详细数据。

4）系统支持手机APP 展示，维护查询，系统管理。

 软件支持终端设备定时自动上报 + 定时问询 + 即时召测

定时自动上报是指测控终端按ZHI定时间间隔定期上报监测数据，自动上报时间间隔可设。

定时问询是指软件定时下发采集命令，采集现场所有监测点数据，采集时钟基准统一为计算机时钟，保证数据同时性。

即时召测是指用户在需要时，通过软件下发命令，采集ZHI定监测点当前数据。

 软件功能模块化设计，同时支持GPRS、短消息通信方式。

主要功能模块包括：系统信息管理、基础信息管理、实时监控、历史数据查询、图形分析、汇总统计与报表管理等功能模块。在各项功能模块中，均支持根据所在区域、地理位置、规模及测点名称等进行组合查询，查询结果可以表格、图片等形式输出。

 系统信息管理：

具备软件授权管理、秘密保护功能，授予不同的操作员不同的级别、不同的操作权限。

 基础信息管理：

监测点信息管理：包括通讯信息的设置，计量、测量设备信息的管理。

 实时监控（显示监测数据）：

1）实时数据：监测显示监测点的基础数据、水位监测数据及设备状态。

2）远程召测：按照区域、自定义监测点远程读取当前监测数据。

3）远程设置：远程设置监测点水位计量参数，如：水位计量程、投放深度、井口高程、水位下限等。

 历史记录数据存储、查询、输出管理：

具备监控数据、报警数据、信息存储、查询、生成Excel表格、打印输出功能。

 图形分析、汇总统计与报表管理：

1）可以生成（某一个时间段的小时、日、月份、季度、年度）水位统计、分析报表并进行存储、输出、生成Excel表格、打印输出。

2）以曲线、柱形图的形式显示时段统计的结果出来。

3）可根据用户需求，由用户提供报表模板，制作用户需要的报表。

接收现场报警数据，弹出报警提示信息和声音提示。

水位越限、非法开箱、供电状态变化主动上报等。

系统扩展方便

当需要增加监测点时，只需在现场加装一套测控终端，在系统软件上添加一个测点即可。