地下水监测系统技术方案

本公开揭示了一种地下水监测系统,该系统包括：远程控制中心；无人监测站，其包括深入地下水层的立管和固定在所述立管上的控制箱，所述立管位于地下水层一端设置有水位传感器，另一端设置有用于向所述控制箱供电的光伏发电单元；所述控制箱内设置有微控制器、通讯单元、水质检测机构以及直流泵，所述通讯单元配置为与所述远程控制中心建立通讯连接，所述直流泵受控于所述微控制器以向所述水质监测机构泵水，所述水质检测机构至少包括温度传感器、电化学传感器以及微生物传感器。本发明专利技术的地下水监测系统可通过部署于无人监测站的检测机构对固定地点的地下水资源进行监测。

【技术实现步骤摘要】
地下水监测系统
本专利技术涉及一种水文监测系统，特别是一种地下水监测系统。该系统能配合远程控制中心实现多区域无人值守的地下水监测点的数据采集，从而实现无人值守的地下水监测。
技术介绍
地下水监测为地下水监测管理部门对辖区内地下水水位、水质等数据进行监测，以便及时掌握动态变化情况，对地下水进行长期的保护。对于水位监测来说，目前常见的水位传感器已较为成熟，通过固定监测点设置深入地下水层的固定的水位传感器，可实现定时的地下水的水位数据采集。同时，在现行的地下水监测系统中，可通过移动通讯网络实时将地下水的水位信息发送至远端控制中心。但对于水质监测来说，其所涵盖的检测内容，通常包括水温、盐度、浊度、溶解氯以及微生物含量等一系列检测。上述检测内容，目前具有成熟的传感器可以采用，例如水温可通过一般的温度传感器实现，而电化学传感器，则有例如pH玻璃电极、固态离子选择电极(可测O2、S2-、F-、Cl-、Br-等)、硫化物玻璃电极(可测Fe3+、Ca2+等)、离子交换剂液膜及PVC膜电极(可测NO3-、NH4+等)、中性载体电极(可测K+等)、金属丝涂层电极(可测Pb、Au等)、气敏电极(可测NH4+等)、涂层压电式晶体传感器(可测Cu2+等)以及酶及菌生物传感器(例如日本Bionics仪器公司的微生物传感器)。常规的水质监测，上述传感器会被整体装配集成到一起做成投入式检测机构，代表品牌有In-Situ水质探测仪。在需要进行水质监测时，相关工作人员携带水质探测仪，到达指定的监测点，从地面预留观测口投入地下水层进行检测。因为各种水质传感器的造价较高，因此投入地下水层的水质探测仪，作为无人值守监测站来说，并不适宜长期留置。并且对于电化学传感器和微生物传感器来说，具有实际的设计寿命，长期浸泡在地下水中，会极大缩短传感器寿命。但是，目前的水质监测这种严重依赖工作人员参与的方式，某种程度也是人力成本的极大浪费。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种能够大幅度缩减人力成本的地下水监测系统。为了实现上述目的，本专利技术提供的一种地下水监测系统,该系统包括：远程控制中心，其配置为与多个无人监测站建立通讯连接并收集部署于不同区域的所述无人监测站采集的地下水监测数据；其中，所述无人监测站，其包括深入地下水层的立管和固定在所述立管上的控制箱，所述立管位于地下水层一端设置有水位传感器，另一端设置有用于向所述控制箱供电的光伏发电单元；所述控制箱内设置有微控制器、通讯单元、水质检测机构以及直流泵，所述通讯单元配置为与所述远程控制中心建立通讯连接，所述直流泵受控于所述微控制器以向所述水质监测机构泵水，所述水质检测机构至少包括用于检测地下水的水温信息的温度传感器、用于检测地下水内化学元素的电化学传感器以及检测所述地下水中所含微生物的微生物传感器。作为优选，所述水质检测机构包括底壳和与所述底壳扣合的顶盖，所述底壳用于构成容纳检测样本的容置腔且其上分别设置有连通至所述直流泵的进水管，以及用于排出容置腔内检测样本的出水管；所述温度传感器、所述电化学传感器、所述微生物传感器及所述通讯单元分别设置于所述顶盖上。作为优选，所述容置腔内靠近内壁位置设置有一导热机构，且所述导热机构至少部分地与所述顶盖上的所述温度传感器抵接。作为优选，所述导热机构包括筒形的导热套，以及嵌设于所述导热套内的螺旋形导热丝。作为优选，所述导热机构内侧设置有一筒形的滤网。作为优选，所述容置腔内位于所述滤网内侧设置有顶端开孔的检测腔，所述电化学传感器上电性连接有一检测电极，所述检测电极由所述开孔伸入所述检测腔内。作为优选，所述电化学传感器选自、pH玻璃电极、固态离子选择电极、硫化物玻璃电极、离子交换剂液膜及PVC膜电极、中性载体电极、金属丝涂层电极、气敏电极或涂层压电式晶体传感器。作为优选，所述通讯单元上连接设置有天线。作为优选，所述顶盖和所述底壳之间设置有密封圈。作为优选，所述通讯单元为WIFI模块、蓝牙模块或移动通讯模块。与现有技术相比较，本专利技术的地下水监测系统可通过部署于无人监测站的检测机构对固定地点的地下水资源进行监测。在本专利技术中，大多数用于水质监测的传感器并不实际投放在地下水层，避免传感器在长期浸泡而导致的寿命缩短问题，同时，统一布置在地面的传感器，非常有利于传感器的更换和作业维护，日常监测并不需要人工介入，因此可大幅度降劳动力成本。应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本公开。本申请文件提供本公开中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。附图说明图1为本专利技术的地下水监测系统的系统框图。图2为本专利技术的地下水监测系统中无人监测站的结构示意图。图3为本专利技术的地下水监测系统中无人监测站的水质检测机构的结构示意图(导热套部分剖视)。图4为本专利技术的地下水监测系统中无人监测站的水质检测机构的另一视角的结构示意图(导热套部分剖视)。图5为本专利技术的地下水监测系统中无人监测站的进行地下水监测的原理框图。主要附图标记：10-远程控制中心，20-网关，30-移动通讯网络，40-无人监测站，41-立管，42-控制箱，43-光伏发电单元，44-支撑机构，441-套管，442-支撑杆，443-锚栓，421-底壳，422-导热机构，423-生物传感器，424-电化学传感器，425-通讯模块，426-顶盖，427-滤网，428-温度传感器，429-微控制器，4211-进水管，4212-出水管，4221-导热套，4222-导热丝，4241-检测电极，4242-检测腔，100-密封圈，200-水位传感器，300-地下水层，400-直流泵。具体实施方式为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。如图1所示，本专利技术的一个实施例提供的一种地下水监测系统,该系统包括：远程控制中心10，其配置为与多个无人监测站40建立通讯连接并收集部署于不同区域的所述无人监测站40采集的地下水监测数据；在这一实施例中，多个无人监测站40通过移动通讯网络40，经网关20与远程控制中心10建立连接。图2示例性给出了无人监测站40的具体结构，如图2和图5所示，其中，所述无人监测站40，包括深入地下水层300的立管41和固定在所述立管41上的控制箱42，所述立管41位于地下水层300一端设置有水位传感器200。在一些实施例中，考虑到立管41处于野外工作环境，因此，如图2所示，还可考虑增加支撑机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.地下水监测系统,该系统包括：/n远程控制中心，其配置为与多个无人监测站建立通讯连接并收集部署于不同区域的所述无人监测站采集的地下水监测数据；/n其中，所述无人监测站，其包括深入地下水层的立管和固定在所述立管上的控制箱，所述立管位于地下水层一端设置有水位传感器，另一端设置有用于向所述控制箱供电的光伏发电单元；所述控制箱内设置有微控制器、通讯单元、水质检测机构以及直流泵，所述通讯单元配置为与所述远程控制中心建立通讯连接，所述直流泵受控于所述微控制器以向所述水质监测机构泵水，所述水质检测机构至少包括用于检测地下水的水温信息的温度传感器、用于检测地下水内化学元素的电化学传感器以及检测所述地下水中所含微生物的微生物传感器。/n

【技术特征摘要】
1.地下水监测系统,该系统包括：
远程控制中心，其配置为与多个无人监测站建立通讯连接并收集部署于不同区域的所述无人监测站采集的地下水监测数据；
其中，所述无人监测站，其包括深入地下水层的立管和固定在所述立管上的控制箱，所述立管位于地下水层一端设置有水位传感器，另一端设置有用于向所述控制箱供电的光伏发电单元；所述控制箱内设置有微控制器、通讯单元、水质检测机构以及直流泵，所述通讯单元配置为与所述远程控制中心建立通讯连接，所述直流泵受控于所述微控制器以向所述水质监测机构泵水，所述水质检测机构至少包括用于检测地下水的水温信息的温度传感器、用于检测地下水内化学元素的电化学传感器以及检测所述地下水中所含微生物的微生物传感器。


2.如权利要求1所述的系统，所述水质检测机构包括底壳和与所述底壳扣合的顶盖，所述底壳用于构成容纳检测样本的容置腔且其上分别设置有连通至所述直流泵的进水管，以及用于排出容置腔内检测样本的出水管；所述温度传感器、所述电化学传感器、所述微生物传感器及所述通讯单元分别设置于所述顶盖上。


3.如权利要求2所述的系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟春丽，翟延龙，王瑜勣，于海霖，王闯，鲁琳，宋磊，付杨戬，郭辉，张俊辉，李建贞，刘静，王迎丽，葛庆谊，
申请(专利权)人：孟春丽，
类型：发明
国别省市：河南;41