基于物联网与无线网络技术实现地下水监测系统的设计

地下水是指处于地表下岩石缝隙中的水，狭义上也指水面以下饱和含水层中的水。由于其水质源于地表，水质较好，是农业灌溉、城市、农村饮用水、工业用水的重要水资源来源之一。但是由于地下水资源很容易受到地底环境变化影响，对地下水的水质、水位、水温带来影响，同时地下水的污染以及超额的地下水采集也很容易造成地面沉降。

由于地下水处于地底深处，日常很难对地下环境、地下水水质、水位、水文等数据进行监测，所以可以实时掌握地下水变化规律、地下水水质、地下水开采状况是一件迫在眉睫的事情。

系统概述

计讯地下水监测系统利用物联网技术，结合各大运营商的5G/4G/3G无线网络、NB-IoT网络、WiFi等网络，对地下水的PH、温度、总硬度、硫酸盐、亚硝酸盐、碘化物、苯、氯化物、铅、大肠杆菌、细菌总量等关键数据进行实时的采集，通过计讯水利遥测终端TY511将数据进行实时传输，以便后端可以远程获取地下水数据，监测地下水水位防止过度开采。对地下环境也进行实时的监测，全面保障地下水的开采合规、合理，保障地下水安全。

系统组成

计讯地下水监测系统由三部分组成，分别为：数据采集部分、网络传输部分、数据管理中心三部分组成。

数据采集部分：数据采集部分由水位传感器、水温传感器、PH传感器、电导率传感器、浊度传感器等其他地下水监测传感器，对地下水质进行数据的采集;

网络传输部分：网络传输部分主要设备为计讯水利遥测终端TY511，负责连接前端采集设备，将前端采集设备的采集数值通过5G/4G/3G无线网络或者NB-IoT、WiFi其他网络对数据进行传送;

数据管理中心：数据管理中心又可以分为三个小部分，分别是水资源监测云平台、数据处理中心、数据库存储，水资源监测云平台可使用计讯水资源监测云平台也可以使用用户自己开发的水资源监测云平台，通过大屏、PC端、移动端对图形化后的数据进行展示与处理，同时将数据存入数据库中，对数据进行永久化存储。

系统特点

1、使用5G/4G/3G无线网络对数据进行无线传送与指令接收，供电可采用太阳能或者电池供电，避免网络、取电布线困难问题;

2、实时对数据进行分析，可将数据传送到多个管理平台，有关部门可以通过水位数据及时看到是否对地下水进行过度的开采;

3、了解地下水水质，分析地下水是否出现污染问题，有利于及时处理水源问题;

4、通过计讯水利遥测终端还可以连入地下地质监测传感器监测附近地质，查看是否出现地质变化导致水质变化问题;

5、接入数据库系统，对数据进行永久化存储，方便对以往的数据进行查看、分析;

6、采集、传输数据符合水利部地下水通信规约规定。

通过地下水监测系统，可以实现多个有关部门平台对城市、农村地下水进行综合管理，了解地下水情况，有利于对水资源进行合理分配，对水质进行详细分析。