CN205862185U - 一种地下水环境远程监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地下水环境远程监控系统，包括控制器系统，控制器系统分别与供电系统、数据传输系统和传感器系统相连接，传感器系统与供电系统相连接，使用时，将数据传输系统与监控中心相连接。该远程监控系统能够实时有效地监测地下水的水位、水温、pH值、电导率等指标，并且能够将测得的数据通过GPRS及时传输给监控中心，使后台监控管理系统能够及时地对数据进行更新和分析。另外，监控中心还可以远程控制本监测设备的运行使用状态，即可以保证在非工作的时间里切断电源以最大限度地降低功耗。有效解决了传统测试方法受制于人员和设备的缺陷，监测数据不易丢失，使地下水监测工作效率得到有效提升。

Description

一种地下水环境远程监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种水环境监控系统，尤其涉及一种地下水环境远程监控系统。

背景技术

地下水是地球上数量丰富、分布广泛的淡水资源，是水资源重要的组成部分，是农业、工业及生活用水的重要来源。随着我国国民经济的快速发展,地下水资源的开发利用程度会越来越高，特别是华北、西北、东北地区以及部分沿海城市地下水资源的供需矛盾更加突出。由于不合理的开发利用地下水引发了一系列环境地质问题，如地面沉降、地面塌陷、海水入侵、地裂缝等；另外，随着国民经济的发展、人口密度的增加、工业化程度的提高，许多城市的宝贵地下水资源遭受不同程度的污染。因此为了防止地下水恶化和对环境带来的负面效应，必须对地下水环境进行科学合理的监测和管理。

地下水环境监测不仅获取了大量的监测、测量、测试等非空间数据，而且也涉及到大量的与地理位置有关的空间信息。通过地下水环境监测，便于研究地下水动态变化规律，预测未来的变化趋势，对于指导地下水资源的合理开发利用与保护有着重要的意义。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种地下水环境远程监控系统，不仅能够长期连续监测地下水位、水温、pH值、电导率等指标，并能无线远程传输监测数据，而且可以保证在非工作时间切断电源，以最大限度降低功耗。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种地下水环境远程监控系统，包括控制器系统，控制器系统分别与供电系统、数据传输系统和传感器系统相连接，传感器系统与供电系统相连接；

控制器系统包括中央处理器，中央处理器分别与实时时钟、串口、EEPROM存储器、LED显示器和通信接口相连接，实时时钟接串口；

供电系统包括供电电源，供电电源分别与常通电源模块和可断电源模块相连接，常通电源模块分别与电源监控模块和实时时钟相连接；

数据传输系统包括依次相连接的主通信模块、无线通信网络和从通信模块；从通信模块分别与串口和供电电源相连接；

传感器系统包括水位传感器、水温传感器、电导率传感器和pH传感器，水位传感器、水温传感器、电导率传感器和pH传感器均与通信接口相连接，水位传感器、水温传感器、电导率传感器和pH传感器均与可断电源模块相连接。

本实用新型远程监控系统具有如下优点：

1）不仅能够实时有效地监测地下水的水位、水温、pH值、电导率等指标，并且能够将测得的数据通过GPRS及时传输给监控中心，使后台监控管理系统能够及时地对数据进行更新和分析。另外，监控中心还可以远程控制本监测设备的运行使用状态，即可以保证在非工作的时间里切断电源以最大限度地降低功耗。

2）电池监控模块采用了智能电池监测芯片，可以让用户对设备的电量有清晰地了解，以保证长期有效的正常供电。

3）应用GPRS无线网络传输技术，实现远距离、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线监测，具有节点体积小、布置灵活、现场应用方便的优点。

4）有效解决了传统测试方法受制于人员和设备的缺陷，工作人员无需到监测现场即可对现场的设备及电源情况进行实时监控，同时监测数据不易丢失，使地下水监测工作效率得到有效提升。

附图说明

图1是本实用新型远程监控系统的示意图。

图中：1.供电系统，2.控制器系统，3.数据传输系统，4.传感器系统，5.监控中心；

11.常通电源模块，12.供电电源，13.电源监控模块，14.可断电源模块，21.实时时钟，22.中央处理器，23.串口，24.EEPROM存储器，25.LED显示器，26.通信接口，31.无线通信网络，32.主通信模块，33.从通信模块，41.水位传感器，42.水温传感器，43.导电率传感器，44.pH传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，本实用新型远程监控系统，包括控制器系统2，控制器系统2分别与供电系统1、数据传输系统3和传感器系统4相连接，传感器系统4与供电系统1相连接，使用时，将数据传输系统3与监控中心5相连接；

控制器系统2包括中央处理器22，中央处理器22分别与实时时钟21、串口23、EEPROM存储器24、LED显示器25和通信接口26相连接，实时时钟21接串口23；

供电系统1包括供电电源12，供电电源12分别与常通电源模块11和可断电源模块14相连接，常通电源模块11分别与电源监控模块13和实时时钟21相连接；

数据传输系统3包括依次相连接的主通信模块32、无线通信网络31和从通信模块33；从通信模块33与串口23相连接；使用时，主通信模块32连接监控中心5；

传感器系统4包括水位传感器41、水温传感器42、电导率传感器43和pH传感器44，水位传感器41、水温传感器42、电导率传感器43和pH传感器44均与通信接口26相连接，水位传感器41、水温传感器42、电导率传感器43和pH传感器44均与可断电源模块14相连接。

主通信模块32和从通信模块33均采用内置天线的GPRS通信模块。

电源监控模块13采用DS2438智能电池监测芯片。

实时时钟21采用ISL12026实时时钟芯片。

传感器系统4用于测量地下水的各种指标数据，并通过通信接口26把数据传送给中央处理器22。水位传感器41用于测量地下水的水位，水温传感器42用于测量地下水的水温，电导率传感器43用于测量地下水的电导率，pH传感器44用于测量地下水的pH值。传感器系统4中还可以增加用于测量地下水其他指标的相应的传感器。

供电电源12给从通信模块33供电。具体应用时，监控中心5通过主通信模块32、无线通讯网络31和现场监测终端进行通讯，现场监测终端将采集到的水位、水温、电导率和pH值等数据通过从通信模块33发送至监控中心5，监控中心5将收到的数据存入测量数据接收模块并通过数据接受接口将数据发送至监控管理系统进行管理和统计分析。现场监测终端还能够通过从通信模块33接收发自监控中心5的配置参数，进行参数配置，如监测终端的测量时间和数据交互时间等。

供电电源12给从通信模块33供电，且供电电源12经过二次稳压后分别接至常通供电模块11和可断供电模块14，由常通电源模块11给电源监控模块13提供工作电压。

本实用新型远程监控系统应用于野外监测井中，环境条件比较恶劣。为了野外方便维护，应综合考虑耐用性、通用性与便携性。故本远程监控系统中选用大容量干电池（BATT）供电。供电电源12一路直接连接至从通信模块33作为供电；另两路经过二次稳压后，分为常通供电和可断供电两部分，其中常通供电为平时一直工作的部分单元（中央处理器22、实时时钟21、通信接口26和电源监控模块13）供电；可断供电为平时待机的部分单元（水位传感器41、水温传感器42、电导率传感器43、pH传感器44）供电。电源监控模块13用于监测电源电压，系统电源的当前状态是用户所关心的，为此，智能电源监测系统被充分考虑。当中央处理器22采集每次数据信息时，电量信息一并采集，返回至用户，让用户对设备的电量有清晰地了解。

本实用新型远程监控系统可以长期、连续的监测地下水的水位、水温、电导率、pH值等指标，并实时远程无线传输数据。

Claims (4)

1.一种地下水环境远程监控系统，其特征在于，包括控制器系统（2），控制器系统（2）分别与供电系统（1）、数据传输系统（3）和传感器系统（4）相连接，传感器系统（4）与供电系统（1）相连接；

控制器系统（2）包括中央处理器（22），中央处理器（22）分别与实时时钟（21）、串口（23）、EEPROM存储器（24）、LED显示器（25）和通信接口（26）相连接，实时时钟（21）接串口（23）；

供电系统1包括供电电源（12），供电电源（12）分别与常通电源模块（11）和可断电源模块（14）相连接，常通电源模块（11）分别与电源监控模块（13）和实时时钟（21）相连接；

数据传输系统（3）包括依次相连接的主通信模块（32）、无线通信网络（31）和从通信模块（33）；从通信模块（33）分别与串口（23）和供电电源（12）相连接；

传感器系统（4）包括水位传感器（41）、水温传感器（42）、电导率传感器（43）和pH传感器（44），水位传感器（41）、水温传感器（42）、电导率传感器（43）和pH传感器（44）均与通信接口（26）相连接，水位传感器（41）、水温传感器（42）、电导率传感器（43）和pH传感器（44）均与可断电源模块（14）相连接。

2.根据权利要求1所述的地下水环境远程监控系统，其特征在于，所述的主通信模块（32）和从通信模块（33）均采用内置天线的GPRS通信模块。

3.根据权利要求1所述的地下水环境远程监控系统，其特征在于，所述的电源监控模块（13）采用DS2438智能电池监测芯片。

4.根据权利要求1所述的地下水环境远程监控系统，其特征在于，所述的实时时钟（21）采用ISL12026实时时钟芯片。