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1、概述
地下水資源較地表水資源復(fù)雜，因此地下水本身質(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，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(zhǔn)確開發(fā)保護(hù)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。
2、系統(tǒng)解決方案
2.1系統(tǒng)概述
該系統(tǒng)依托中國移動公司GPRS網(wǎng)絡(luò)，工作人員可以在監(jiān)測中心遠(yuǎn)程查看地下水的水位數(shù)據(jù)。監(jiān)測中心的監(jiān)測管理軟件能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集、遠(yuǎn)程監(jiān)測，監(jiān)測的所有數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，可以生成各種報表和曲線。
2.2系統(tǒng)組成
地下水位動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)由四部分組成：監(jiān)測中心、通信網(wǎng)絡(luò)、水位監(jiān)測終端、水位計(jì)。
2.3系統(tǒng)拓?fù)鋱D
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(jié)構(gòu)，由系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)管理，領(lǐng)導(dǎo)者或其它工作人員經(jīng)授權(quán)后可在自己的計(jì)算機(jī)上通過局域網(wǎng)訪問服務(wù)器，可進(jìn)行權(quán)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(quán)者在任何地方的計(jì)算機(jī)上都可以通過INTERNET公網(wǎng)訪問和操作該系統(tǒng)。
該軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要包括兩大模塊：一個是人機(jī)界面、另一個是通訊前置機(jī)。每個模塊又由若干小模塊組成。通訊前置機(jī)軟件主要負(fù)責(zé)監(jiān)控中心與現(xiàn)場設(shè)備的通信，它具有強(qiáng)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(jī)界面包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、遠(yuǎn)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(xiàng)內(nèi)容，可根據(jù)不同客戶的不同需求設(shè)計(jì)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(luò)（類型：光纖、網(wǎng)線、ADSL等），并綁定固定IP。
一臺專用計(jì)算機(jī)，放在機(jī)房，作為固定IP服務(wù)器，將服務(wù)器操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫軟件和系統(tǒng)監(jiān)測軟件安裝在該臺計(jì)算機(jī)上，用于存貯數(shù)據(jù)，需保證其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(yuǎn)程數(shù)據(jù)的接收、顯示、存儲和統(tǒng)計(jì)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(jī)界面顯示地圖，地圖上每個地下水監(jiān)測點(diǎn)的位置以圓點(diǎn)顯示，紅色代表故障，綠色代表正常，鼠標(biāo)放置圓點(diǎn)位置時，顯示該測點(diǎn)的水位數(shù)據(jù)。
◆基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
基礎(chǔ)信息為用戶填寫的監(jiān)測點(diǎn)的信息，包括城市信息，區(qū)縣信息，單位信息和每一個監(jiān)測點(diǎn)的信息，可在測點(diǎn)信息里面上傳圖像，作為對該監(jiān)測點(diǎn)周圍環(huán)境的備份。
◆遠(yuǎn)程監(jiān)控
點(diǎn)擊“遠(yuǎn)程操作”按鈕，可進(jìn)入到監(jiān)測點(diǎn)的詳細(xì)界面查看該測點(diǎn)的詳細(xì)數(shù)據(jù)。
◆數(shù)據(jù)報表
用戶可以根據(jù)實(shí)際情況生成日報表、月報表、年報表以及任意時間段的水位曲線。
2.5通訊網(wǎng)絡(luò)
中國移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)傳輸速率高、通信質(zhì)量可靠、誤碼率低、運(yùn)行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)傳輸實(shí)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(jì)費(fèi)，用戶使用成本比較低。
本系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)采用中國移動公司GPRS網(wǎng)絡(luò)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(luò)上的固定IP。
監(jiān)測點(diǎn)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(wù)器組成一個通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。
網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行費(fèi)用：
監(jiān)測中心：需支付寬帶使用費(fèi)用，具體費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)請?jiān)诋?dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門咨詢。
監(jiān)測點(diǎn)現(xiàn)場：每個監(jiān)測點(diǎn)的SIM卡的通訊費(fèi)用（數(shù)據(jù)通信費(fèi),以河北為例，具體收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)請咨詢當(dāng)?shù)匾苿庸荆?BR> 子站：5元/月（30M）
子站每月總通信費(fèi)：5*現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量
2.6現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)水位監(jiān)測終端
根據(jù)地下水監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境多樣的特點(diǎn)，水位監(jiān)測終端設(shè)計(jì)了三種供電方式，分別為：市電供電（現(xiàn)場有AC220V電源）、太陽能供電和鋰電池組供電。其中市電供電和太陽能供電方式能夠滿足數(shù)據(jù)上報比較頻繁的要求，數(shù)據(jù)上報要求不頻繁時可使用鋰電池組供電方式。
2.6.1鋰電池組供電方案
適用于沒有站房的監(jiān)測井，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(shè)計(jì)，鋰電池組可以正常工作2-5年。
※注：電池有效壽命為5年，實(shí)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
使用太陽能供電適用于有站房的監(jiān)測井，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(shè)備（包含微功耗測控終端與現(xiàn)場采集設(shè)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(jì)算方法。
太陽能板配制計(jì)算方法：
電池板配置功率（W）=設(shè)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(jì)算方法:
蓄電池配置容量（Ah）=設(shè)備功耗（W）×每天工作時間（小時）×陰雨天(天數(shù))÷[設(shè)備供電電壓(V) ×0.6(供電效率)]
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