目前，國內(nèi)外地下水自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)中的通信方式主要有超短波、短信、PSTN固定電話及GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸方式。各種通信方式均有其優(yōu)缺點(diǎn)，本系統(tǒng)采用GPRS通訊方式為主通道、GSM短信通訊為輔助信道的組網(wǎng)方式。

監(jiān)測站采用自報(bào)、自報(bào)－確認(rèn)工作體制采集水位數(shù)據(jù)。通常監(jiān)測站的數(shù)據(jù)采集終端處于微功耗職守狀態(tài)，GPRS通信終端、水位傳感器處于掉電工作狀態(tài)，每當(dāng)設(shè)定的時(shí)間（1小時(shí)）到時(shí)，監(jiān)測站的數(shù)據(jù)采集終端自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)，并打開GPRS通信終端、水位傳感器的電源，監(jiān)測站等待水位傳感器穩(wěn)定工作后，采集水位數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)和時(shí)標(biāo)寫入自記內(nèi)存，如果滿足發(fā)送數(shù)據(jù)條件，監(jiān)測站主動(dòng)啟動(dòng)GPRS撥號，建立PPP連接，監(jiān)測站注冊，然后發(fā)送采集到的水位數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)功能

本系統(tǒng)是一個(gè)水位/埋深數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、存儲、傳輸、處理，并具有數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)、分析、以圖表對結(jié)果進(jìn)行表示的實(shí)時(shí)作業(yè)系統(tǒng)，系統(tǒng)建成后可實(shí)現(xiàn)以下功能：

1）系統(tǒng)工作制式：自報(bào)、自報(bào)－確認(rèn)、應(yīng)答方式工作體制組網(wǎng)。

2）系統(tǒng)通訊使用GPRS雙發(fā)方式向中心發(fā)送數(shù)據(jù)。

4）所有監(jiān)測站自記內(nèi)存均大于256K并掉電數(shù)據(jù)自動(dòng)保護(hù)功能?？稍诂F(xiàn)場通過筆記本或PDA等便攜式設(shè)備讀取監(jiān)測站內(nèi)單日或多日的自記數(shù)據(jù)。中心可通過GPRS網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程讀取自報(bào)/應(yīng)答式監(jiān)測站內(nèi)單日或多日的自記數(shù)據(jù)。

6）系統(tǒng)中心能及時(shí)了解各監(jiān)測站的設(shè)備工作狀態(tài)（如電壓、自記內(nèi)存狀況等）。

7）系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)能自動(dòng)寫入地下水自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)庫，可以將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)讓相關(guān)部門進(jìn)行WEB瀏覽，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；

8）監(jiān)測站的發(fā)送數(shù)據(jù)可設(shè)置為自報(bào)、自報(bào)－確認(rèn)工作模式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)重發(fā)。

9）系統(tǒng)中心具有數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表顯示及打印和過程分析功能，如動(dòng)態(tài)水位/埋深顯示、等。

10）要求數(shù)據(jù)采集設(shè)備具有微功耗和數(shù)據(jù)采集/發(fā)送控制功能，降低設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用。系統(tǒng)具有采集數(shù)據(jù)密度動(dòng)態(tài)控制機(jī)制，以在滿足數(shù)據(jù)密度和精度要求情況下最大限度節(jié)約通信費(fèi)用和電源消耗。

11）監(jiān)測站的工作參數(shù)可在現(xiàn)場用便攜機(jī)配置。

14）系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性，可以方便地增減測站數(shù)量和傳感器的數(shù)量。修改工作將通過密碼控制由有關(guān)管理人員進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理功能。

監(jiān)測站特點(diǎn)

1）數(shù)據(jù)采集及通信策略控制

可通過設(shè)置制定每個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)采集策略，如采集周期、加密周期、閾值控制等，控制數(shù)據(jù)通信的密度等。

2）監(jiān)測站功耗控制機(jī)制

采用特有的軟、硬掉電技術(shù)，極大地降低的監(jiān)測站的功耗，并可延長傳感器、通信設(shè)備及蓄電池的使用壽命。

3）蓄電池充放電保護(hù)機(jī)制

集成的蓄電池充放電功能可避免蓄電池?fù)p壞，大大降低將來的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。

4）自報(bào)、自報(bào)－確認(rèn)式、中心召測式通信機(jī)制

可通過設(shè)置參數(shù)選擇監(jiān)測站以不同通信模式工作，可使監(jiān)測系統(tǒng)在通信效率和通信可靠性之間達(dá)到很好的平衡。

5）數(shù)據(jù)自記

提供監(jiān)測數(shù)據(jù)的備份，使監(jiān)測系統(tǒng)可滿足地下水資源監(jiān)測和地下水資源資料整編的不同的需求，進(jìn)一步提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性。

系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

?        系統(tǒng)能在5分鐘內(nèi)完成一次全系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的收集、處理和轉(zhuǎn)發(fā)。

?        系統(tǒng)低功耗運(yùn)行，太陽能電池配置抗連陰雨能力大于20天。

?        數(shù)據(jù)傳輸信道誤碼率小于1×10－5。

?        系統(tǒng)平均通暢率大于等于99％。

?        數(shù)據(jù)精度：水位計(jì)分辨率滿足全量程±2.5‰。

系統(tǒng)組成

監(jiān)測站組成

自動(dòng)監(jiān)測站是地下水資源監(jiān)測系統(tǒng)重要組成部分，測站要求能夠自動(dòng)實(shí)時(shí)采集、存儲水位/埋深數(shù)據(jù)，通過通訊網(wǎng)絡(luò)向兩級中心發(fā)送。測站一般均由水位傳感器、數(shù)據(jù)采集器、通訊系統(tǒng)設(shè)備及供電單元所組成。

自報(bào)/應(yīng)答式監(jiān)測站組成

本系統(tǒng)中改擴(kuò)建的40個(gè)監(jiān)測站中全部是自報(bào)/應(yīng)答式監(jiān)測站，自報(bào)/應(yīng)答式監(jiān)測站由監(jiān)測終端機(jī)（RTU含GPRS通訊模塊，10AH鋰蓄電池）、5W太陽能電池板及支架、浮子式水位計(jì)、電纜、保護(hù)箱或（觀測井房）等設(shè)備組成。

自報(bào)/應(yīng)答式監(jiān)測站組成表

設(shè)備選型

遙測終端

SMARTDATA-1000水位自動(dòng)遙測終端機(jī)

SMARTDATA-1000水位自動(dòng)監(jiān)測終端機(jī)用于水位/液位監(jiān)測，具有數(shù)據(jù)采集、存儲和傳輸功能，采用一體化結(jié)構(gòu)，具有體積小、安裝靈活方便、性能穩(wěn)定突出、操作簡單、成本低等特點(diǎn)，是一款非常適合我國國情，具有高性價(jià)比的水情/水資源自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的終端產(chǎn)品。

型號：SMARTDATA-1000W

規(guī)格外形尺寸： 150mm（L）×100mm（W）×40mm（H）；

包裝尺寸：  mm（長）× mm（寬）× mm（高）；

重量：4kg。

主要功能

1、可以接入格雷碼、模擬量（4~20mA）、智能傳感器（SDI-12協(xié)議）；

2、具有大容量FLSH存儲，在超過設(shè)定的閾值數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲、可循環(huán)存儲并且可定時(shí)啟動(dòng)/停止存儲功能

例如從某一時(shí)刻（如汛期開始）啟動(dòng)自記功能，到某一時(shí)刻關(guān)閉自記功能（如汛期結(jié)束）；

3、具有GPRS/CDMA/SMS等通訊方式

4、支持自報(bào)、自報(bào)-確認(rèn)、應(yīng)答工作模式；

5、支持掉電、待機(jī)、永久在線模式；

6、支持遠(yuǎn)程喚醒，響應(yīng)中心命令。在監(jiān)測站待機(jī)狀態(tài)下，中心可以隨時(shí)喚醒檢測站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、讀取任意時(shí)段自記或修改監(jiān)測站配置信息等工作；

技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

7、一體化結(jié)構(gòu)，體積小、結(jié)構(gòu)簡單、人性化設(shè)計(jì)，易操作、免維護(hù)；

8、微功耗，在無陽光照射或太陽能板損壞情況下，能正常工作2個(gè)月；

9、大容量FLSH存儲，支持重復(fù)擦寫；

10、低功耗工作模式下的雙向通信；

11、實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)計(jì)算功能；

12、全部接口有光電隔離或防浪涌保護(hù)電路。

技術(shù)參數(shù)

WFX-40系列機(jī)械編碼式水位傳感器

一、特點(diǎn)用途

·特有的防測纜打滑壓輪機(jī)械，可在任何風(fēng)浪環(huán)境下使用。

本系列儀器按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T11828.1-2002要求設(shè)計(jì)、制造。儀器在水位變率大、波涌嚴(yán)重的環(huán)境下，具有良好的測量精度和工作穩(wěn)定性，特別適合于水文站、水庫站、閘壩站、遙測站、水電站使用。

本系列儀器由絕對值編碼型水位傳感器、浮子、懸索、平衡錘等部分組成，是獨(dú)立的水位觀測測量儀器，又可以與電顯示器、閘門開度儀、閘門啟閉機(jī)控制系統(tǒng)連接，共同組成計(jì)算機(jī)綜合顯示、控制系統(tǒng)（如船閘、水電站、抽水蓄能電站、農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，給排水系統(tǒng)等）；配置RS485通信接口的水位儀，可直接與通信機(jī)、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)使用組成水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)、水情衛(wèi)星遙測系統(tǒng)；配置存貯記錄單元的儀器可廣泛用于水文站。

本系列儀器適合于內(nèi)徑為25厘米至30厘米的細(xì)井和一般測井使用。

三、技術(shù)參數(shù)

·測量范圍：10m、20m、40m、80m

·分辨力：25px

·測量準(zhǔn)確度：≤±50px或0.2%F·S

·輸出碼：格雷碼10～13bit

·現(xiàn)場顯示器：十進(jìn)制機(jī)械計(jì)數(shù)器

·數(shù)據(jù)輸出接口（選件）：內(nèi)置式串行RS485接口；

內(nèi)置式4-20mA模擬量輸出

·電源電壓：12～24V DC

·浮子直徑：Φ150mm、Φ100mm

·測量纜：Φ1mm多芯不銹鋼索

·使用環(huán)境：環(huán)境溫度：-25℃～85℃；

相對濕度：<90% (40℃)

·外形尺寸：132×132×115mm

WFX-40Z系列自收纜機(jī)械編碼式水位傳感器

一、產(chǎn)品用途

本系列儀器按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T11828.1-2002要求設(shè)計(jì)、制造，具有良好的測量精度和工作穩(wěn)定性，特別適合于水文站、水庫站、閘壩站、遙測站、水電站使用。

本系列儀器由絕對值編碼型水位傳感器、浮子、懸索、內(nèi)置平衡錘等部分組成，是獨(dú)立的水位觀測測量儀器，又可以與電顯示器、閘門開度儀、閘門啟閉機(jī)控制系統(tǒng)連接，共同組成計(jì)算機(jī)綜合顯示、控制系統(tǒng)（如船閘、水電站、抽水蓄能電站、農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，給排水系統(tǒng)等）；配置RS485通信接口的水位儀，可直接與通信機(jī)、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)使用組成水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)、水情衛(wèi)星遙測系統(tǒng)；配置存貯記錄單元的儀器可廣泛用于水文站。

三、技術(shù)參數(shù)

·測量范圍：10m、20m、40m

·分辨力：25px

·測量準(zhǔn)確度：≤±50px或0.2%F·S

·輸出碼：格雷碼10～13bit

·現(xiàn)場顯示器：十進(jìn)制機(jī)械計(jì)數(shù)器

·數(shù)據(jù)輸出接口（選件）：內(nèi)置式串行RS485接口；

內(nèi)置式4-20mA模擬量輸出

·電源電壓：12～24V DC

·浮子直徑：Φ45mm、Φ100mm

·測量纜：Φ0.5mm多芯不銹鋼索

·使用環(huán)境：環(huán)境溫度：-30℃～85℃；

相對濕度：<90% (40℃)

本系列儀器適合于內(nèi)徑為15厘米至5厘米的細(xì)井和一般測井使用。