地下水自動測報系統(tǒng)設備功能及優(yōu)勢分析

馬永紅

摘要：傳統(tǒng)的地下水監(jiān)測是采用地下水音響儀作為主要監(jiān)測測具，對地下水動態(tài)變化資料進行長期監(jiān)測。隨著專業(yè)技術的發(fā)展，為更好地監(jiān)測地下水動態(tài)變化，吉林省將啟用地下水自動測報系統(tǒng)設備。本文介紹了該設備的主要功能及優(yōu)勢。

關鍵詞：地下水；水位；遠程自動設備

一、引言

地下水監(jiān)測，是為了能夠更好更及時準確地掌握地下水動態(tài)變化情況，并對地下水進行長期監(jiān)測及達到對地下水的監(jiān)測保護作用。

傳統(tǒng)的地下水監(jiān)測是采用地下水音響儀作為主要監(jiān)測測具，對地下水動態(tài)變化資料進行長期監(jiān)測。但隨著專業(yè)技術的發(fā)展，為更好地監(jiān)測地下水動態(tài)變化，必須建立建全監(jiān)測信息化管理體系。當今，吉林省正加快加緊建設專用井地下水監(jiān)測工程，部署配套高效、可靠、完善的設備，并能夠實現網絡通訊的地下水專用井自動測報系統(tǒng)。

二、自動測報系統(tǒng)概述

自動測報系統(tǒng)是收集、傳遞和處理地下水實時數據而設置的各種傳感器、通信設備和接收處理裝置的總體，由地下水專用井站點、信息傳遞通道和接收處理中心三部分組成。工作人員可以在監(jiān)測中心通過監(jiān)測儀器能夠及時、準確地查看地下水的水位、水溫數據，監(jiān)測中心的監(jiān)測管理軟件能夠實現數據的遠程采集、遠程監(jiān)測。監(jiān)測的所有數據進入數據庫，生成各種報表，最終通過共享方式對地下水數據進行實時存儲、整編數據，并實現各地區(qū)基礎信息收集和地區(qū)的資料目錄索引收集。

三、自動測報系統(tǒng)設備構成

1.一體化壓力式水位、水溫自動測量記錄儀器，產品是一個整體。用專用線纜吊掛在井中水上，自帶內置電源，具有長期固態(tài)存儲功能，能自動測溫，具有標準輸出接口，可以讀取存儲數據和連接數傳儀遙測。

2.浮子式水位傳感器或壓力傳感器加主機。浮子式水位傳感器適用于地下水最大埋深小于15m的站點和不需要自動測量水溫的站點；壓力傳感器加主機的產品適用于地下水最大埋深小于20m的站點和不需要自動測量水溫的站點。

3.通信、傳輸及電源設備。信息傳輸方式可采用公共通信網、超短波和衛(wèi)星。

4.防雷設備。因為位于地面上的傳感器、數傳儀、通信設備、天饋線、電源等設備以及較高的站房需要避雷設施，主要是通信天饋線等高處設施易受雷擊，故需采用防雷設備。

四、自動測報系統(tǒng)設備的功能

能定時自動測量地下水監(jiān)測井的水位（埋深）和水溫。水位測量誤差10m水位變幅內不大于±0.02m；超過10m水位變幅時，不大于±2‰水位變幅；水溫測量誤差在±0.2℃以內。

具有監(jiān)測數據的長期自記、固態(tài)存儲功能。監(jiān)測時間間隔以小時為單位，可自行設置。對一般的存儲要求，要求存儲周期大于400天，能夠方便地從固態(tài)存儲器中提取數據。

數傳儀應該具有標準串行輸入、輸出接口，能夠定時自動測取、發(fā)送數據至地市級信息站（分中心）?？蓵捍媲耙惶熘翑堤斓谋O(jiān)測數據，并供一次性傳輸。

如采用浮充直流供電方式，應能保證儀器不間斷正常工作。優(yōu)先采用直流電池（不浮充）供電方式，供電能力應能保證監(jiān)測站發(fā)送數據1000次和相應的存儲記錄需要。

地下水監(jiān)測站點到地市節(jié)點或省級地下水監(jiān)測中心的信息傳輸網絡系統(tǒng)，一般采用公網無線通信方式，可根據所在地區(qū)的網絡情況具體選擇采用SMS（短消息）、GPRS和CDMA等方式。遙測數傳儀的功能應具備SMS（短消息）和另一種以上的通信方式。

設備的平均無故障時間MTBF應超過25000小時，復雜設備可按16000小時要求。工作溫度、濕度等能夠適應當地的環(huán)境。

五、采用自動測報系統(tǒng)設備優(yōu)勢分析

傳統(tǒng)的地下水監(jiān)測工作存在監(jiān)測手段落后、信息傳輸時效性差、分析服務能力弱等問題，與社會經濟發(fā)展的要求不相適應，難以滿足以水資源可持續(xù)支撐經濟社會可持續(xù)發(fā)展和保護生態(tài)環(huán)境的需求。因此，開展地下水專用井監(jiān)測并采用自動測報系統(tǒng)是十分必要的，有其自身的優(yōu)勢。

1.地下水網絡自動測報系統(tǒng)有其特有的經濟靈活性，能夠滿足社會發(fā)展需求。

2.與傳統(tǒng)的人工監(jiān)測方法相比，大大提高了管理信息化存儲采集資料功能，能夠真正實現網絡通訊。

3.具有選擇設備功能靈活性，可根據不同要求、不同觀測項目靈活選用相應的配套設備，用于滿足不同專用井的監(jiān)測要求。

4.能夠實現信息采集、傳輸、接收、處理和信息服務系統(tǒng)一條龍服務。

5.能夠實現信息同步同時采集，具有高標準的時效性，這是人工監(jiān)測無法做到的。

因此，地下水自動監(jiān)測系統(tǒng)采集的地下水數據資料，將會對今后的地下水環(huán)境開發(fā)和合理利用提供有效的科學數據。無論從監(jiān)測精度準確時效性，還是從監(jiān)測方法省時省力科學性，都會在未來一定程度上產生明顯的社會經濟效益。

六、結語

地下水資源較地表水資源復雜，這是因為地下水本身質和量的變化以及引起地下水變化的環(huán)境條件和地下水的運移規(guī)律不能直接觀察。同時，地下水的污染以及地下水超采引起的地面沉降是緩變的，一旦積累到一定程度，就成為不可逆的破壞。要做到保護開發(fā)地下水資源就必須依靠長期的地下水監(jiān)測。因此，采用先進的地下水自動監(jiān)測測報設備和實現數據信息化管理，對能夠及時掌握地下水動態(tài)變化情況尤為重要。

參考文獻：

[1]姚永熙.水文儀器與水利水文自動化[M].河海大學出版社，2001（02）.

[2]張文，姚欣真.ASP中ADO技術在水情自動測報系統(tǒng)中的應用[J].水利水文自動化，2001（03）.

[3]商書會，吳躍.水情自動測報系統(tǒng)中若干問題的探討[J].水利水電技術，1996（05）.

（作者單位：吉林省水文水資源局四平分局）