一、概述   地下水資源較地表水資源復雜，因此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型的，一旦積累到一定程度，就成為不可逆的破壞。因此準確開發(fā)保護地下水就必須依靠長期的地下水監(jiān)測，及時掌握動態(tài)變化情況。 二、系統(tǒng)解決方案 2.1 系統(tǒng)概述  地表水在線監(jiān)測系統(tǒng)依托中國移動公司GPRS網(wǎng)絡，工作人員可以在監(jiān)測中心查看地下水的水位、溫度、電導率的數(shù)據(jù)。監(jiān)測中心的監(jiān)測管理軟件能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程采集、遠程監(jiān)測,監(jiān)測的所有數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)庫，生成各種報表和曲線。 2.2 系統(tǒng)組成  地表水在線監(jiān)測系統(tǒng)由四部分組成：監(jiān)測中心、通信網(wǎng)絡、微功耗測控終端、水位監(jiān)測記錄儀（水位計）。 2.3 系統(tǒng)拓撲圖

2.4 監(jiān)測中心 2.4.1 中心軟件系統(tǒng)概述  該軟件是地下水監(jiān)測系統(tǒng)專用軟件，采用B/S結構，由系統(tǒng)管理員負責管理，領導者或其它工作人員經(jīng)授權后可在自己的計算機上通過局域網(wǎng)訪問服務器，可進行權利范圍內(nèi)的操作。如果需要，該軟件可以在INTERNET公網(wǎng)上發(fā)布，被授權者在任何地方的計算機上都可以通過INTERNET公網(wǎng)訪問和操作該系統(tǒng)。  該軟件采用模塊結構，主要包括兩大模塊：一個是人機界面、另一個是通訊前置機。每個模塊又由若干小模塊組成。通訊前置機軟件主要負責監(jiān)控中心與現(xiàn)場設備的通信，它具有強大的兼容性，可支持任何廠家生產(chǎn)的GPRS、CDMA、MODEM、RS485等通信產(chǎn)品，支持多種通信方式共存一個系統(tǒng)。人機界面包括基礎數(shù)據(jù)管理、遠程操作、人工錄入、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)報表、數(shù)據(jù)分析、地圖管理等多項內(nèi)容，可根據(jù)不同客戶的不同需求設計組合成個性化的監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件。 2.4.2 監(jiān)測中心配置 硬件：  中心具備寬帶網(wǎng)絡（類型：光纖、網(wǎng)線、ADSL等），并綁定固定IP。  一臺專用計算機，放在機房，作為固定IP服務器，將服務器操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫軟件和系統(tǒng)監(jiān)控軟件裝在里面，存貯數(shù)據(jù)，保證其24小時在線。 軟件：  操作系統(tǒng)軟件：推薦Windows 2003 Server with sp2  數(shù)據(jù)庫軟件：推薦Microsoft SQL Server 2000 SP4，作為系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫的軟件平臺。  地下水監(jiān)測系統(tǒng)軟件：完成遠程數(shù)據(jù)的接收、顯示、存儲和統(tǒng)計分析等功能。 2.4.3、地下水監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件功能介紹 ◆ 軟件主界面  開機界面顯示地圖，地圖上每個地下水監(jiān)測點的位置以圓點顯示，紅色代表故障，綠色代表正常，鼠標放置圓點位置時，顯示該測點的水位、水溫等數(shù)據(jù)。

◆ 基礎數(shù)據(jù)  基礎信息為用戶填寫的監(jiān)測點的信息，包括城市信息，區(qū)縣信息，單位信息，到每一個監(jiān)測點的信息，可在測點信息里面上傳圖像，作為對該監(jiān)測點周圍環(huán)境的備份。 ◆ 遠程監(jiān)控  點擊“遠程操作”按鈕，可進入到監(jiān)測點的詳細界面查看該測點的詳細數(shù)據(jù)。

◆ 數(shù)據(jù)報表  用戶可以根據(jù)實際情況生成日報表、月報表、年報表以及任意時間段的水位及溫度曲線。

2.5通訊網(wǎng)絡  中國移動的GPRS網(wǎng)絡信號覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)傳輸速率高、通信質量可靠、誤碼率低、運行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)傳輸實時性、安全性和可靠性高、安裝調(diào)試簡單方便，按信息流量計費，用戶使用成本比較低。  本系統(tǒng)通信網(wǎng)絡采用中國移動公司GPRS網(wǎng)絡和Internet公網(wǎng)。要求監(jiān)控中心具備寬帶（類型：光纖、網(wǎng)線、ADSL等），并具有一個Internet網(wǎng)絡上的固定IP。  監(jiān)測點測控終端內(nèi)部配置GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，模塊內(nèi)安裝一張開通GPRS功能的SIM卡。測控終端通過其內(nèi)部的GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊與監(jiān)控中心服務器組成一個通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程數(shù)據(jù)傳輸。 網(wǎng)絡運行費用：  監(jiān)測中心：需支付寬帶使用費用，具體費用標準請在當?shù)叵嚓P部門咨詢。  監(jiān)測點現(xiàn)場：每個監(jiān)測點的SIM卡的通訊費用（數(shù)據(jù)通信費以河北為例，具體收費標準請咨詢當?shù)匾苿庸荆?5元/月（30M）。子站每月總通信費為5*現(xiàn)場監(jiān)測點數(shù)量。 2.6 現(xiàn)場監(jiān)測點水位監(jiān)測終端  由于水位監(jiān)測點現(xiàn)場大多數(shù)都在野外，現(xiàn)場沒有供電電源，根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測點的數(shù)據(jù)上報頻率，供電方式有太陽能供電和鋰電池供電兩種方案可選。數(shù)據(jù)上報比較頻繁時使用太陽能供電，數(shù)據(jù)上報不頻繁時使用鋰電池供電。 2.6.1 鋰電池供電方案  適用于沒有電源的監(jiān)測現(xiàn)場，內(nèi)置1組鋰電池組作為工作電源，特別適合于沒有外部電源供電的現(xiàn)場環(huán)境，微功耗設計，鋰電池組可以正常工作1-5年。 ※ 注：電池有效壽命為5年，實際使用壽命大于1萬次無線通訊。

2.6.2太陽能電源供電方案  適用于使用太陽能作為供電電源的監(jiān)測現(xiàn)場，太陽能電源分為三部分，太陽能電池板、太陽能充電控制器、鉛酸蓄電池。根據(jù)現(xiàn)場用電設備（包含微功耗測控終端與現(xiàn)場采集設備）的功率來選擇光電池板的大小與蓄電池的容量。 下面為計算方法。  太陽能板配制計算方法： 電池板配置功率（W）= 設備功耗（W）?每天工作時間（小時）?1.2(安全系數(shù))?[5小時(每天有效工作時間) ?0.6(充電效率)]  蓄電池配置計算方法：蓄電池配置容量（Ah）= 設備功耗（W）?每天工作時間（小時）? 陰雨天(天數(shù))?[設備供電電壓(V) ?0.6(供電效率)]

2.7 水位計  LEVEL水位計是一款自動測量、記錄地下水水位和溫度的儀器。它只有手掌大小，長度154毫米，直徑22毫米，非常輕便，幾乎可以在任何監(jiān)測井中使用。機器內(nèi)部集成溫度和壓力傳感器，內(nèi)存和電池，外部為密封的不銹鋼材質(RVS 316L)，這使它完全不受潮濕或外部電流的影響。 同時涂上一層氮化鎬材質，耐腐蝕，適用于海水和淡水環(huán)境。  LEVEL通過一條鋼線纜懸掛在監(jiān)測井里，可以定期讀取數(shù)據(jù)，或者安裝GPRS在線監(jiān)測系統(tǒng)，以便在室內(nèi)進行數(shù)據(jù)的動態(tài)實時監(jiān)測。儀器自動測量地下水的溫度和水位，并保存在其內(nèi)存中，內(nèi)存可以記錄保存2?40,000個數(shù)據(jù)，電池的壽命達8－10年。  LEVEL測量絕對壓力（水壓＋大氣壓），單位是厘米水柱。為了得到準確的水位變化，必須進行大氣壓補償。最理想的方法是配置一個額外的氣壓補償裝置，即Barologger。軟件會自動進行氣壓補償，在辦公室或野外快速準確的讀取、記錄數(shù)據(jù)。Barologger與LEVEL具有同樣的規(guī)格和操作方法，但價格很低，校準范圍為1.5米，用于測量大氣壓力。比傳統(tǒng)的通風孔線纜的方法更準確和容易進行空氣補償測定，沒有時間滯后。