地下水自动监测系统主要设备介绍之传感器、遥测终端机
本站 2025/3/3 9:12:38
1.1 自动监测系统是指测站安装自动监测仪器设备,实现监测要素的自动采集与传输,中心站实现监测信息自动接收处理与入库的系统。
1.2 自动监测系统建设应包括传感器、遥测终端机、固态存储器、供电设施等设备的选择及安装调试。
1.3 水位传感器,按监测原理可分为压力式和浮子式;按集成程度可分为一体化水位监测设备和分体式水位监测设备。
1.4 一体化水位监测设备是指传感器、遥测终端机、供电电源等集成度高,体积小,可置于井口内安装;分体式水位监测设备是指遥测终端机、供电电源等置于井口外,其电源需要太阳能板浮充供电。建设中应优先使用一体化监测设备。
1.5 地下水自动监测系统建设所选用的监测仪器设备应为检测合格的产品,应通过国家授权质检机构或其他权威机构的产品检测。
1.6 自动监测系统建设应采用统一通信规约,可参考本规范附录E.1。
1.7 设备适用性可根据区域的具体情况选定。
二、 传感器
2.1 传感器主要技术指标应符合相应的国家标准,适应使用环境。
2.2 水位传感器准确度应符合下列要求:
1 分辨力:应小于等于1 cm,可按系统要求选择。
2 基本误差:
1)≤ ±2 cm(水位变幅0~10 m)。
2)≤量程的0.2%(水位变幅>10 m)。
3 重复性误差:≤ ±1 cm。
4 浮子式水位计回差:≤ ±1 cm。
2.3 压力式水位计稳定性应符合下列要求:
1 时间漂移:≤ ±1 cm/10d(水温变化≤ ±3 ℃)。
2 温度漂移:≤ ±1 cm(水温变化4 ℃~40 ℃)。
2.4 环境适应符合下列要求:
1 工作环境
1)工作温度:井下部分,0 ℃~40 ℃(接触的水不结冰);井口部分,-10 ℃~45 ℃或-25 ℃~55 ℃。
2)工作湿度:井下部分,相对湿度100%RH(40 ℃时);井口部分,相对湿度≤ 98%RH(40 ℃时)。
2 贮存环境
1)贮存温度:-40 ℃~60 ℃。
2)贮存湿度:相对湿度≤ 95%RH(40 ℃时)。
2.5 密封性与耐压性应符合下列要求:
1 井下部分
1)压力式水位计,外壳防护等级满足IP68要求。
2)浮子式水位计,空心浮子完全浸入60 ℃水中,1 min内无气泡。
2 井口部分(含井口密闭箱内),外壳防护等级满足IP68要求。含有通气管的设备应保证能够自然承压,同时隔离水汽。
3 压力式水位计耐压应满足水下装置的防水密封程度要求在1.5倍测量范围的水压力条件下保持1h,或在满量程的水柱压力条件下,保持10 h后,仪器不漏水。
2.6 水温传感器测量精度应符合下列要求:
1 水温传感器仪器分辨力为0.1 ℃。
2 水温自动测量精度等级:A级,≤ ±0.5 ℃;B级,≤±1.0 ℃;C级,≤±1.5 ℃。
2.7 水量自动监测应根据出流形式,采用明渠、管道等不同的测流方式。可选用的自动监测的传感器,包括水位计、声学多普勒流速仪、超声波流量计、电磁流量计等设备,选用的传感器技术指标应参照相应的产品标准执行。
2.8 水质自动监测,可选用电极法、UV探头等监测设备等,选用的传感器技术指标应参照相应的产品标准执行。
2.9 传感器应有较高的可靠性,平均无障碍工作时间(MTBF)应不小于16000 h。
三、 遥测终端机
3.1 遥测终端机应满足以下功能要求:
1 应具有定时自报和查询应答功能,以及历史数据召回功能。
2 应支持远程操作,包括时间校正、参数修改,响应远程维护等。
3 应具备电池、充电器及其他设备工作状态的告警功能。
4 应能在被测参数超限时,主动增加报送频度功能。
5 应具备根据设定条件进行固态存储器数据写入功能和按照随机指令将固态存储器所存数据读取上报的功能。
6 需要配置人工置数装置或接口的终端机应具有人工置入数据存储和上报功能。
7 宜具有自动补发功能。
8 采用无线公网传输方式时,宜具有公网链路信号采集功能,并实时发送至中心站数据接收平台。
3.2 工作环境与密封性应满足下列要求:
1 温度
1)一般地区应满足:-10 ℃~55 ℃;相对湿度:≤ 95% RH(40 ℃时)。
2)特殊地区应满足:-30 ℃~60 ℃;相对湿度:≤ 95% RH(40 ℃时)。
2 密封性要求。终端机应采用密封式结构,应能防潮、防盐雾、防尘及防虫等,宜采用满足IP65等级及以上要求的防护结构。
3.3 终端机外表面应无锈蚀、裂纹及涂敷层剥落等现象;文字标志应清晰完整;机械紧固部位应无松动;各种电缆、气管、部件之间的接头应可靠且方便装拆。
3.4 电源供电应符合下列要求:
1 一体化监测设备的遥测终端机,其内置电源,在一般地区,其工作周期宜在24个月;在高寒、高热地区,其工作周期宜在18个月。
2 分体式监测设备的遥测终端机,采用太阳能浮充式直流供电方式,蓄电池容量至少能保证在连续阴雨天正常工作30 d。
3.4 固态存储器应符合下列要求:
1 固态存储器的存储介质,应采用非易失性的半导体内存。
2 应能存储12个月以上的监测数据。
3 当存储数据存满存储介质时,新采集的数据应能自动覆盖最早的数据。
3.5 遥测终端机平均无障碍工作时间(MTBF)应不小于25000 h。
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