[發明專利]地下水監測系統

有效

• 申請號: 202010595641.1
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111650350B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 孟春麗;翟延龍;王瑜勣;于海霖;王闖;魯琳;宋磊;付楊戩;郭輝;張俊輝;李建貞;劉靜;王迎麗;葛慶誼
• 申請（專利權）人: 孟春麗
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 保定超宇專利代理有限公司 13161
• 代理人: 王麗麗

本公開揭示了一種地下水監測系統,該系統包括：遠程控制中心；無人監測站，其包括深入地下水層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層一端設置有水位傳感器，另一端設置有用于向所述控制箱供電的光伏發電單元；所述控制箱內設置有微控制器、通訊單元、水質檢測機構以及直流泵，所述通訊單元配置為與所述遠程控制中心建立通訊連接，所述直流泵受控于所述微控制器以向所述水質監測機構泵水，所述水質檢測機構至少包括溫度傳感器、電化學傳感器以及微生物傳感器。本發明的地下水監測系統可通過部署于無人監測站的檢測機構對固定地點的地下水資源進行監測。

技術領域

本發明涉及一種水文監測系統，特別是一種地下水監測系統。該系統能配合遠程控制中心實現多區域無人值守的地下水監測點的數據采集，從而實現無人值守的地下水監測。

背景技術

地下水監測為地下水監測管理部門對轄區內地下水水位、水質等數據進行監測，以便及時掌握動態變化情況，對地下水進行長期的保護。對于水位監測來說，目前常見的水位傳感器已較為成熟，通過固定監測點設置深入地下水層的固定的水位傳感器，可實現定時的地下水的水位數據采集。同時，在現行的地下水監測系統中，可通過移動通訊網絡實時將地下水的水位信息發送至遠端控制中心。但對于水質監測來說，其所涵蓋的檢測內容，通常包括水溫、鹽度、濁度、溶解氯以及微生物含量等一系列檢測。上述檢測內容，目前具有成熟的傳感器可以采用，例如水溫可通過一般的溫度傳感器實現，而電化學傳感器，則有例如pH玻璃電極、固態離子選擇電極(可測O₂、S^2-、F^-、Cl^-、Br^-等)、硫化物玻璃電極(可測Fe³⁺、Ca2⁺等)、離子交換劑液膜及PVC膜電極(可測NO₃^-、NH₄⁺等)、中性載體電極(可測K⁺等)、金屬絲涂層電極(可測Pb、Au等)、氣敏電極(可測NH₄⁺等)、涂層壓電式晶體傳感器(可測Cu²⁺等)以及酶及菌生物傳感器(例如日本Bionics儀器公司的微生物傳感器)。常規的水質監測，上述傳感器會被整體裝配集成到一起做成投入式檢測機構，代表品牌有In-Situ水質探測儀。在需要進行水質監測時，相關工作人員攜帶水質探測儀，到達指定的監測點，從地面預留觀測口投入地下水層進行檢測。因為各種水質傳感器的造價較高，因此投入地下水層的水質探測儀，作為無人值守監測站來說，并不適宜長期留置。并且對于電化學傳感器和微生物傳感器來說，具有實際的設計壽命，長期浸泡在地下水中，會極大縮短傳感器壽命。但是，目前的水質監測這種嚴重依賴工作人員參與的方式，某種程度也是人力成本的極大浪費。

發明內容

鑒于現有技術存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種能夠大幅度縮減人力成本的地下水監測系統。

為了實現上述目的，本發明提供的一種地下水監測系統,該系統包括：

遠程控制中心，其配置為與多個無人監測站建立通訊連接并收集部署于不同區域的所述無人監測站采集的地下水監測數據；

其中，所述無人監測站，其包括深入地下水層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層一端設置有水位傳感器，另一端設置有用于向所述控制箱供電的光伏發電單元；所述控制箱內設置有微控制器、通訊單元、水質檢測機構以及直流泵，所述通訊單元配置為與所述遠程控制中心建立通訊連接，所述直流泵受控于所述微控制器以向所述水質監測機構泵水，所述水質檢測機構至少包括用于檢測地下水的水溫信息的溫度傳感器、用于檢測地下水內化學元素的電化學傳感器以及檢測所述地下水中所含微生物的微生物傳感器。

作為優選，所述水質檢測機構包括底殼和與所述底殼扣合的頂蓋，所述底殼用于構成容納檢測樣本的容置腔且其上分別設置有連通至所述直流泵的進水管，以及用于排出容置腔內檢測樣本的出水管；所述溫度傳感器、所述電化學傳感器、所述微生物傳感器及所述通訊單元分別設置于所述頂蓋上。