馬永紅

摘要：傳統(tǒng)的地下水監(jiān)測(cè)是采用地下水音響儀作為主要監(jiān)測(cè)測(cè)具，對(duì)地下水動(dòng)態(tài)變化資料進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。隨著專業(yè)技術(shù)的發(fā)展，為更好地監(jiān)測(cè)地下水動(dòng)態(tài)變化，吉林省將啟用地下水自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)設(shè)備。本文介紹了該設(shè)備的主要功能及優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：地下水；水位；遠(yuǎn)程自動(dòng)設(shè)備

一、引言

地下水監(jiān)測(cè)，是為了能夠更好更及時(shí)準(zhǔn)確地掌握地下水動(dòng)態(tài)變化情況，并對(duì)地下水進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)及達(dá)到對(duì)地下水的監(jiān)測(cè)保護(hù)作用。

傳統(tǒng)的地下水監(jiān)測(cè)是采用地下水音響儀作為主要監(jiān)測(cè)測(cè)具，對(duì)地下水動(dòng)態(tài)變化資料進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。但隨著專業(yè)技術(shù)的發(fā)展，為更好地監(jiān)測(cè)地下水動(dòng)態(tài)變化，必須建立建全監(jiān)測(cè)信息化管理體系。當(dāng)今，吉林省正加快加緊建設(shè)專用井地下水監(jiān)測(cè)工程，部署配套高效、可靠、完善的設(shè)備，并能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊的地下水專用井自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)。

二、自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)概述

自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)是收集、傳遞和處理地下水實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)而設(shè)置的各種傳感器、通信設(shè)備和接收處理裝置的總體，由地下水專用井站點(diǎn)、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(cè)中心通過監(jiān)測(cè)儀器能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地查看地下水的水位、水溫?cái)?shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)中心的監(jiān)測(cè)管理軟件能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，生成各種報(bào)表，最終通過共享方式對(duì)地下水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、整編數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)各地區(qū)基礎(chǔ)信息收集和地區(qū)的資料目錄索引收集。

三、自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成

1.一體化壓力式水位、水溫自動(dòng)測(cè)量記錄儀器，產(chǎn)品是一個(gè)整體。用專用線纜吊掛在井中水上，自帶內(nèi)置電源，具有長(zhǎng)期固態(tài)存儲(chǔ)功能，能自動(dòng)測(cè)溫，具有標(biāo)準(zhǔn)輸出接口，可以讀取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和連接數(shù)傳儀遙測(cè)。

2.浮子式水位傳感器或壓力傳感器加主機(jī)。浮子式水位傳感器適用于地下水最大埋深小于15m的站點(diǎn)和不需要自動(dòng)測(cè)量水溫的站點(diǎn)；壓力傳感器加主機(jī)的產(chǎn)品適用于地下水最大埋深小于20m的站點(diǎn)和不需要自動(dòng)測(cè)量水溫的站點(diǎn)。

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

4.防雷設(shè)備。因?yàn)槲挥诘孛嫔系膫鞲衅?、?shù)傳儀、通信設(shè)備、天饋線、電源等設(shè)備以及較高的站房需要避雷設(shè)施，主要是通信天饋線等高處設(shè)施易受雷擊，故需采用防雷設(shè)備。

四、自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)設(shè)備的功能

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

具有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期自記、固態(tài)存儲(chǔ)功能。監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔以小時(shí)為單位，可自行設(shè)置。對(duì)一般的存儲(chǔ)要求，要求存儲(chǔ)周期大于400天，能夠方便地從固態(tài)存儲(chǔ)器中提取數(shù)據(jù)。

數(shù)傳儀應(yīng)該具有標(biāo)準(zhǔn)串行輸入、輸出接口，能夠定時(shí)自動(dòng)測(cè)取、發(fā)送數(shù)據(jù)至地市級(jí)信息站（分中心）?？蓵捍媲耙惶熘翑?shù)天的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并供一次性傳輸。

如采用浮充直流供電方式，應(yīng)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(yīng)能保證監(jiān)測(cè)站發(fā)送數(shù)據(jù)1000次和相應(yīng)的存儲(chǔ)記錄需要。

地下水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)到地市節(jié)點(diǎn)或省級(jí)地下水監(jiān)測(cè)中心的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，一般采用公網(wǎng)無線通信方式，可根據(jù)所在地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)情況具體選擇采用SMS（短消息）、GPRS和CDMA等方式。遙測(cè)數(shù)傳儀的功能應(yīng)具備SMS（短消息）和另一種以上的通信方式。

設(shè)備的平均無故障時(shí)間MTBF應(yīng)超過25000小時(shí)，復(fù)雜設(shè)備可按16000小時(shí)要求。工作溫度、濕度等能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境。

五、采用自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)設(shè)備優(yōu)勢(shì)分析

傳統(tǒng)的地下水監(jiān)測(cè)工作存在監(jiān)測(cè)手段落后、信息傳輸時(shí)效性差、分析服務(wù)能力弱等問題，與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求不相適應(yīng)，難以滿足以水資源可持續(xù)支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的需求。因此，開展地下水專用井監(jiān)測(cè)并采用自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)是十分必要的，有其自身的優(yōu)勢(shì)。

1.地下水網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)有其特有的經(jīng)濟(jì)靈活性，能夠滿足社會(huì)發(fā)展需求。

2.與傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)方法相比，大大提高了管理信息化存儲(chǔ)采集資料功能，能夠真正實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊。

3.具有選擇設(shè)備功能靈活性，可根據(jù)不同要求、不同觀測(cè)項(xiàng)目靈活選用相應(yīng)的配套設(shè)備，用于滿足不同專用井的監(jiān)測(cè)要求。

4.能夠?qū)崿F(xiàn)信息采集、傳輸、接收、處理和信息服務(wù)系統(tǒng)一條龍服務(wù)。

5.能夠?qū)崿F(xiàn)信息同步同時(shí)采集，具有高標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)效性，這是人工監(jiān)測(cè)無法做到的。

因此，地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集的地下水?dāng)?shù)據(jù)資料，將會(huì)對(duì)今后的地下水環(huán)境開發(fā)和合理利用提供有效的科學(xué)數(shù)據(jù)。無論從監(jiān)測(cè)精度準(zhǔn)確時(shí)效性，還是從監(jiān)測(cè)方法省時(shí)省力科學(xué)性，都會(huì)在未來一定程度上產(chǎn)生明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

六、結(jié)語

地下水資源較地表水資源復(fù)雜，這是因?yàn)榈叵滤旧碣|(zhì)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(yùn)移規(guī)律不能直接觀察。同時(shí)，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(hù)開發(fā)地下水資源就必須依靠長(zhǎng)期的地下水監(jiān)測(cè)。因此，采用先進(jìn)的地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)測(cè)報(bào)設(shè)備和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息化管理，對(duì)能夠及時(shí)掌握地下水動(dòng)態(tài)變化情況尤為重要。

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（作者單位：吉林省水文水資源局四平分局）