地下水自動監(jiān)測手冊

1、北京市地下水自動監(jiān)測工作手冊（修訂稿）北京市水文總站目錄一、自動監(jiān)測站及分中心的維護與管理 1二、數(shù)據(jù)采集 3三、監(jiān)測資料的處理及分析 5四、 SMARTDATA-2000遙測終端機使用及維護F 7五、自動監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用軟件運行維護 15北京市地下水一、自動監(jiān)測站及分中心的維護與管理（一）監(jiān)測站維護與管理1. 日常維護與管理自動監(jiān)測站的管理維護采取兼職人員協(xié)管與分中心管理人員巡查相結(jié)合的方式。平時由兼職人員做監(jiān)測站協(xié)管人，能夠熟知監(jiān)測站情況，發(fā)現(xiàn)測報機、直流電源及太陽能板出現(xiàn)問題時，及時向區(qū)縣分中心管理人員通報，分中心接到報告后，應(yīng)在24 小時內(nèi)盡力排除設(shè)備故障，必要時與設(shè)備安裝部門（北京微瑪特

2、科技有限公司，以下簡稱微瑪特）取得聯(lián)系，并與之配合盡快恢復(fù)正常的數(shù)據(jù)采集、傳輸工作。分中心管理人員應(yīng)每季度巡查一次本地區(qū)的監(jiān)測站點，并進行必要的維護。巡查主要內(nèi)容包括監(jiān)測站內(nèi)環(huán)境，井口覆蓋完好情況，自動測報機等設(shè)備的巡查內(nèi)容參照自動監(jiān)測設(shè)備檢查及維護的相關(guān)部分。巡查后應(yīng)有完整的記錄，每年1 月 31 日前整理好上年的記錄，妥善保管，并上報市水文總站。2. 監(jiān)測井孔維護有條件地區(qū)，井口應(yīng)覆蓋金屬或鋼筋混凝土井蓋，井蓋中間留有孔洞，可以通過自動監(jiān)測設(shè)備的感應(yīng)探頭。井孔的維護措施主要包括對井孔維護性清淤，維護性抽水及透水靈敏度試驗。（ 1 ）維護性抽水抽水每季度第一個月上旬，在監(jiān)測日數(shù)據(jù)采集之后，應(yīng)

3、安排一次抽水，時間一般30 60 分鐘。（ 2）維護性清淤每年低水位期，對監(jiān)測井深進行一次測量，當(dāng)監(jiān)測井內(nèi)淤積物淤沒濾水管或管內(nèi)水深小于1 米時，應(yīng)及時進行清淤。（ 3）定期校測高程井口固定點高程每3 年校核一次，如有變化，應(yīng)隨時校測。（ 4）透水靈敏度試驗每五年進行一次透水靈敏度試驗，當(dāng)向井內(nèi)注入灌水段1 米井管容積的水量，水位復(fù)原時間超過15 分鐘時，應(yīng)進行洗井。（ 5）監(jiān)測數(shù)據(jù)比測每半年定期進行一次人工與自動監(jiān)測對比觀測，誤差比較大的需要對設(shè)備進行校核。水位計的探頭不得隨意移動，只要移動探頭就必須通知微碼特重新校驗設(shè)備、并設(shè)置相關(guān)參數(shù)。（二）分中心維護1. 設(shè)備專用保證專用計算機，專用網(wǎng)

4、線。2. 軟件運行安全可靠計算機不應(yīng)安裝與自動監(jiān)測工作無關(guān)軟件，應(yīng)安裝防病毒軟件。3. 機房環(huán)境整潔應(yīng)每月對中心、分中心機房做一次保潔。二、數(shù)據(jù)采集自動監(jiān)測項目包括地下水位、地下水埋深、水質(zhì)、水溫，目前開展的項目有水位、埋深。（一）保證數(shù)據(jù)采集的可靠性按照地下水監(jiān)測規(guī)范，自動測報機每日采集6 次地下水位數(shù)據(jù)，每次間隔 4 小時， 每日 8 時的監(jiān)測數(shù)據(jù)為當(dāng)日代表值，監(jiān)測井中有水泵的測站，應(yīng)保證7 9 時不開泵抽水，以便確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性。（二）及時處理采集數(shù)據(jù)過程中的問題系統(tǒng)應(yīng)用軟件自動記錄采集數(shù)據(jù)不成功的站點，每日 9 時應(yīng)通過系統(tǒng)所提供的查詢或報表形式輸出監(jiān)測數(shù)據(jù)缺失的測站。之后利用監(jiān)測

5、系統(tǒng)應(yīng)用軟件，通過瀏覽電池電壓過程線及電壓低于12V測站列表，對于電源中斷（電壓為“0”） ，或電池電壓已經(jīng)低于12V的站點，應(yīng)及時到監(jiān)測站檢查直流電源工作情況。如果電源突然中斷，則應(yīng)深入監(jiān)測站，查看現(xiàn)場情況，盡快恢復(fù)供電；如果電池電壓高于12V，但連續(xù)幾日電池電壓持續(xù)下降，則說明可能是太陽能板被盜或被周圍新建建筑物遮擋，同樣應(yīng)盡快深入現(xiàn)場進行處理。 遇其他問題，數(shù)據(jù)不能及時傳輸時，應(yīng)在 24 小時內(nèi)與設(shè)備安裝部門（微瑪特）取得聯(lián)系，并與之配合盡快恢復(fù)正常的監(jiān)測工作。（三）監(jiān)測數(shù)據(jù)的合理性檢查將當(dāng)前監(jiān)測數(shù)據(jù)與前一日數(shù)據(jù)進行比較，列出變幅（當(dāng)前水位與前日水位差值） ，超過一米的站點。此項內(nèi)容可以

6、利用自動監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用軟件顯示列表或打印，分析變幅超過一米的原因，例如，由于周圍生產(chǎn)、生活用井大量抽水，必要時在監(jiān)測表中注明。（四）利用監(jiān)測日志規(guī)范自動監(jiān)測工作在每個數(shù)據(jù)采集日，應(yīng)認(rèn)真填寫自動監(jiān)測日志，節(jié)假日期間的日志可在假期后的第一個工作日填寫，有專人值班時日志填寫同工作日。日志主要內(nèi)容包括正常采集數(shù)據(jù)站數(shù)，發(fā)現(xiàn)故障的站名、故障原因等項目。在下月初 （五日） 之前整理監(jiān)測日志并簡要總結(jié)。每年 1 月底前將上年監(jiān)測日志裝訂成冊，妥善保管。監(jiān)測日志如表1 所示， 實際工作中也可以根據(jù)需要適當(dāng)增刪項目。表 1年 月 區(qū)（縣）地下水自動監(jiān)測日志日期正常采集井?dāng)?shù)故障站列表故障原因故障處理情況值班人131

7、每年應(yīng)深入各監(jiān)測站點對自動測報機進行校測，校測方式可以根據(jù)本地區(qū)實際情況，選擇人工校測或利用另一臺自動測報機，利用另一臺自動測報機校測的方法，可參照本手冊四（一）智能型多功能水文測報機使用操作說明。若采用人工校測，監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)取兩次施測的平均值，兩次施測差值應(yīng)小于0.02 米。人工施測與自動監(jiān)測差值大于0.05 米， 兩臺自動測報機監(jiān)測差值大于 0.02 米時，應(yīng)及時做好資料分析工作，認(rèn)真查找原因，必要時與設(shè)備安裝部門（微瑪特）取得聯(lián)系，查清原因，妥善做好資料的技術(shù)處理?，F(xiàn)場校測完成后，應(yīng)填寫校測記錄表，如表2。校測工作可結(jié)合監(jiān)測設(shè)備的檢查、維護開展。應(yīng)在每年6 月 30 日之前完成。表 2年

8、區(qū)縣人工/ 自動測報機校核測量表月 /日時站名本機監(jiān)測水位校測水位1校測水位2平均值差值說明若利用另一臺自動測報機校測，校測水位2、平均值欄則空白。三、監(jiān)測資料的處理及分析對于監(jiān)測資料的整理、保存、制表及分析過程中的大部分工作，管理人員可以利用自動監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用軟件輔助完成。（一）基本數(shù)據(jù)1 整理基本數(shù)據(jù)包括各監(jiān)測站基礎(chǔ)信息，主要項目為監(jiān)測站編碼、站名、 井口固定點高程、地面高程、經(jīng)緯度、地下水埋藏條件、各監(jiān)測井巖性柱狀圖和人為高程修正值等。在系統(tǒng)運行前應(yīng)將以上信息搜集、核對、編制成表格。2保存將基礎(chǔ)信息列表，按自動監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用軟件要求格式輸入計算機保存，并將基礎(chǔ)信息書面資料裝訂歸檔。（二）日常

9、自動采集數(shù)據(jù)日常自動采集數(shù)據(jù)主要包括地下水位、地下水埋深。各種統(tǒng)計分析報表可以利用自動監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用軟件生成。1 制表（ 1 ）生成日報表每日數(shù)據(jù)采集完成后，打印本地區(qū)地下水位、埋深日報表。（ 2）生成月報表每月 2 日前，打印本地區(qū)上月月報表，并于5 日前上報市水文總站。（ 3）生成年報表每年 1 月 15 日前， 打印本地區(qū)上年度報表，并于 1 月 20 日前上報市水文總站。（ 4）生成監(jiān)測站基本資料表每年 1 月 15 日前，打印本地區(qū)上年度監(jiān)測站基本資料表，并于1 月 20日前，與年報表一并上報市水文總站。2整理與保存監(jiān)測資料應(yīng)至少存儲于兩種介質(zhì)以上，如，紙、光盤或磁盤。（ 1 ）日報表

10、月報表打印完成后，應(yīng)通過光盤或磁盤轉(zhuǎn)儲上月份數(shù)據(jù)。書面打印形式應(yīng)每月裝訂成冊，留存至本年度年報表上報完成半年后。（ 2）月報表書面打印形式應(yīng)每月裝訂成冊，留存至本年度年報表上報完成后。（ 3）年報表上報完成后，將本地區(qū)報表裝訂成冊，歸檔，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲至光盤或服務(wù)器硬盤，若轉(zhuǎn)儲至光盤也應(yīng)歸檔。（ 4）監(jiān)測站基本資料表上報完成后，可以與本地區(qū)年報表一并裝訂成冊，歸檔。3分析（ 1 ）編制地下水動態(tài)月報主要內(nèi)容為降水量情況，當(dāng)月地下水動態(tài)簡述、月末地下水位或埋深統(tǒng)計、比較表。（ 2）編制地下水動態(tài)年報文字描述當(dāng)年度內(nèi)降水量的時空分布概況，與上年降水量時空分布的比較，與多年平均降水量的比較。當(dāng)年末及年

11、內(nèi)最高、最低地下水位（埋深）的時空分布概況，與上年末及年內(nèi)最高、最低地下水位（埋深）時空分布的比較。當(dāng)年內(nèi)地下水開采量，與上年地下水開采量的比較。當(dāng)年內(nèi)水文地質(zhì)環(huán)境問題概況，與上年水文地質(zhì)環(huán)境問題的比較。輔助分析圖表當(dāng)年末地下水位（埋深）統(tǒng)計比較表，本地區(qū)（平原區(qū)）地下水位等值線圖，本地區(qū)（平原區(qū)）地下水位過程線圖。（ 3）其它分析項目以地下水位、埋深為基礎(chǔ)資料，結(jié)合降水量、地表水、社會經(jīng)濟等調(diào)查統(tǒng)計資料，可以開展區(qū)域水資源評價，計算水文地質(zhì)參數(shù)等分析項目。具體工作內(nèi)容，可參考相關(guān)專業(yè)書籍。四、SMARTDATA-2000遙測終端機使用及維護 FSMARTDATA-2000F遙測終端機用于野外

12、環(huán)境下對各項水文、水資源、數(shù)據(jù)進行自動監(jiān)測，具有數(shù)據(jù)采集、存儲和傳輸功能，地下水監(jiān)測的參量主要包括地下水位、埋深。（一）顯示終端使用說明1. 顯示終端安裝方式顯示終端是方便用戶在本地現(xiàn)場讀取數(shù)據(jù)，對設(shè)備進行基本設(shè)置。此設(shè)備安裝時只需插入R232配置線及電源線。（ 1） R232 配置線的一頭插入顯示終端的COM口，另一頭插入主MCU的 COM2口上。（ 2）電源線為出廠配置線，一頭插入顯示終端的電源口，另一頭固定在主MCU的 battery 正負(fù)兩極上。（ 3）將RTU上的端子GND和 15 腳短路了就可以正常讀取了。2. 設(shè)置時間顯示終端加電或按復(fù)位鍵后顯示為初始界面：按面板左上角的<

13、M/->鍵，按 9 次后，面板顯示為：后再按<OK>鍵：在此界面上可讀出日期：可在此后面按面板上的數(shù)字鍵設(shè)置當(dāng)前日期，按時間：可在此后面按面板上的數(shù)字鍵設(shè)置當(dāng)前時間，按星期：可在此后面按面板上的數(shù)字鍵設(shè)置當(dāng)前時間，按設(shè)置好后按OK鍵確認(rèn)，面板顯示：C 鍵后退。C 鍵后退。C 鍵后退。用戶在此界面上想讀取其它數(shù)據(jù)，直接按復(fù)位鍵，便直接進入初始界面，或者按M/-鍵，再次進入選擇項。注：此時在SMARTDATA2000設(shè)備的主 FMCU上并未真正保存相應(yīng)設(shè)置，過一分鐘后或者在L4 燈閃爍兩下后按F 后才能真正在主MCU上保存相應(yīng)的設(shè)置。3. 設(shè)置合成參數(shù)顯示終端加電或按復(fù)位鍵后顯示

14、為初始界面：按面板左上角的<M/->鍵，按12 次后，面板顯示為：后再按<OK>鍵：在此界面上可讀出通道0：代表第一路通道，不需要設(shè)置。系數(shù)：可在此后面按面板上的數(shù)字鍵設(shè)置系數(shù)值，按C鍵后退截距：可在此后面按面板上的數(shù)字鍵設(shè)置截距值，按C鍵后退。這時需要按箭頭來設(shè)置其余通道的顯示合成參數(shù)的數(shù)值。設(shè)置好后按OK鍵確認(rèn)，面板顯示:用戶在此界面上想讀取其它數(shù)據(jù)，直接按復(fù)位鍵，便直接進入初始界面，或者按M/-鍵，再次進入選擇項。4. 時間的讀取顯示終端加電或按復(fù)位鍵后顯示為初始界面：18按面板左上角的<M/->鍵，按 3 次后，面板顯示為：后再按<OK>

15、鍵：在此界面上可讀出日期：SMARTDATA2000上設(shè)置的日期。 F時間：SMARTDATA2000上設(shè)置的時間。 F星期：SMARTDATA2000上設(shè)置的星期數(shù)。 F用戶在此界面上想讀取其它數(shù)據(jù)，直接按復(fù)位鍵，便直接進入初始界面，或者按 M/-鍵，再次進入選擇項。5. 合成參數(shù)的讀取顯示終端加電或按復(fù)位鍵后顯示為初始界面：按面板左上角的<M/->鍵，按 7 次后，面板顯示為：后再按<OK>鍵：在此界面上可讀出通道0：第一路通道模擬量。系數(shù)：為模擬量換算成實際值所需的參數(shù)。截距：為模擬量換算成實際值所需的參數(shù)。這時需要按箭頭來讀其余通道的顯示合成參數(shù)的數(shù)值。用戶在此

16、界面上想讀取其它數(shù)據(jù)，直接按復(fù)位鍵，便直接進入初始界面， 或者按 M/-鍵，再次進入選擇項。6. 模擬量數(shù)據(jù)的讀取模擬量用處較多，如4-20 毫安水位，弦式水位計等等，具體讀取方法如下：顯示終端加電或按復(fù)位鍵后顯示為初始界面：按面板左上角的<M/->鍵，按 5次后，面板顯示為：后再按<OK>鍵：在此界面上可讀出日期：SMARTDATA2000最后一次水位采集的日期。 F時間：SMARTDATA2000最后一次水位采集的上報時間。 F這時需要按箭頭來讀取模擬量值。通道n：表示當(dāng)前的模擬量為第n 路模擬量。原始：為主MCU直接采集出的數(shù)據(jù)值。合成：由輸入?yún)?shù)，顯示模板計算出

17、來的實際值如：設(shè)置4-20mA水位，原始值顯示為當(dāng)前電流值，而合成值為實際水位的值。用戶在此界面上想讀取其它數(shù)據(jù)，直接按復(fù)位鍵，便直接進入初始界面，或者按 M/-鍵，再次進入選擇項。（二）監(jiān)測終端內(nèi)存數(shù)據(jù)讀取及導(dǎo)出方法利用安裝在手提電腦中的SMARTDATA-200工具軟件包實現(xiàn)監(jiān)測終端數(shù)0據(jù)讀取及導(dǎo)出，終端機數(shù)據(jù)讀取與導(dǎo)出主界面如下圖所示：42：自記數(shù)據(jù)頁面1. 數(shù)據(jù)顯示方式讀出的自記數(shù)據(jù)在 “數(shù)據(jù)顯示區(qū)”顯示。 每個記錄的數(shù)據(jù)有如下的參數(shù)：讀取時間表示讀取出該條記錄時計算機的時間，該參數(shù)是由SMARTDATA-200工0具軟件在讀出該條記錄時添加上的。遙測站標(biāo)識表示SMARTDATA-20

18、00終端機的“遙測站地址序列”F。表示該條自記記錄是從一個遙測站中讀取出來的。命令字表示讀出的記錄是何種數(shù)據(jù)。該命令字與實時發(fā)送參數(shù)的命令字相同。一般地，0x30 表示雨量數(shù)據(jù)，0x31 表示格雷碼水位數(shù)據(jù)，0x11 表示模擬量數(shù)據(jù)， 0x1b 為人工置數(shù)數(shù)據(jù)。測試表示所記錄的數(shù)據(jù)為測試數(shù)據(jù)。參數(shù)表示具體的參數(shù)值。2. 讀取操作自記數(shù)據(jù)起止日期以年月日的方式顯示要讀取的自記數(shù)據(jù)的起始日期和結(jié)束日期。在讀取自記數(shù)據(jù)之前，需人工選定兩個日期。讀遙測站自記數(shù)據(jù)點擊“讀取遙測站自記”按鈕時，SMARTDATA-2000工具軟件開始讀取SMARTDATA-2000F終端機內(nèi)的自記數(shù)據(jù)。讀取的結(jié)果顯示在“

19、數(shù)據(jù)顯示區(qū)” ， 并將讀出的數(shù)據(jù)存貯于自記log 或者 excel 文件中。止讀如果用戶啟動了“讀遙測站自記數(shù)據(jù)”過程，該過程將一直持續(xù)進行，直到讀取完所要的數(shù)據(jù)。如果在該過程中間，用戶想停止“讀自記數(shù)據(jù)”操作，可使用“止讀”命令，強制停止“讀自記數(shù)據(jù)”操作。讀索引該命令用于讀取遙測站的自記數(shù)據(jù)的起始日期和結(jié)束日期，以便于選擇讀取適當(dāng)日期的自記數(shù)據(jù)。如果開始日期和結(jié)束日期都顯示為FF，則表示自記內(nèi)存里沒有數(shù)據(jù)。清除遙測站數(shù)據(jù)該命令用于清除SMARTDATA-2000F終端機的所有自記數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶讀取完自記數(shù)據(jù)后，可使用該命令，清空所有的數(shù)據(jù)，騰出空間用以記錄下一個周期的數(shù)據(jù)。清除SMARTDATA-2000終端機內(nèi)的自記數(shù)據(jù)以后，再“讀索引”F，讀出的開始日期和結(jié)束日期都為