一、方案介绍

本方案建设地下水水质自动在线监测系统，通过井下多参数水质传感器对地下水理化指标进行连续监测，数据由智能采集终端统一采集与处理，经4G无线通信网络传输至云监测平台，实现地下水环境状态长期动态监控。

系统针对地下水监测环境特点进行优化设计，具备密闭井下长期运行能力、抗腐蚀结构、防水密封及低功耗运行特性，可满足无人值守条件下的稳定监测需求。

二、监测目标

三、需求分析

1. 监测环境特点

地下水监测具有以下技术难点：

监测空间狭窄
长期浸水环境
维护周期长
信号传输距离远
易产生生物附着与沉积污染

系统需具备高稳定性和低维护特性。

2. 数据需求

需实现：

连续时间序列数据采集
数据自动存储与远程访问
异常变化实时预警
多井点集中管理

3. 运维需求

设备需支持：

自动温度补偿
远程校准参数配置
低功耗运行模式
断网缓存与数据补传

四、监测方法

地下水水质采用原位在线监测方式，在监测井中直接布设传感器进行实时测量。

常规监测参数包括：

采样周期可设置为5～60分钟。

五、应用原理

水温监测原理

通过温度敏感元件电阻变化测量地下水温度，并作为其它参数补偿依据。

pH测量原理

利用玻璃电极产生的电位差反映溶液氢离子活度。

溶解氧监测原理

荧光材料受氧分子影响产生荧光寿命变化，通过光学检测计算溶解氧浓度。

电导率监测原理

通过交流电场测量溶液导电能力，反映溶解性离子含量变化。

浊度监测原理

通过颗粒散射光强度反映地下水悬浮物浓度。

六、功能特点

井下原位实时监测
数字传感器RS485总线通信
智能采集终端统一管理
4G无线远程数据传输
自动数据缓存机制
设备运行状态远程诊断
多级报警机制
云平台可视化管理
支持移动端访问
适用于无人值守监测井

七、硬件清单

八、硬件参数（量程与精度）

水温

量程：0～50℃
精度：±0.2℃

pH

量程：0～14 pH
精度：±0.1 pH
分辨率：0.01 pH
防护等级：IP68

溶解氧

量程：0～20 mg/L
精度：±0.3 mg/L
响应时间：≤60 s

电导率

量程：0～200 mS/cm
精度：±1.5%FS
自动温度补偿：0～50℃

浊度

量程：0～1000 NTU
精度：±2%FS

水位计（可选）

量程：0～100 m
精度：±0.1%FS

智能采集主机

通信方式：4G LTE
接口：多路RS485
存储能力：≥12个月
工作温度：-20～60℃
防护等级：IP65

九、方案实现

系统架构

系统由四部分组成：

感知层：井下水质传感器
采集层：智能采集主机
通信层：4G无线网络
平台层：云监测系统

实施步骤

监测井勘查与设计
井口结构改造
传感器深度布设
采集主机安装
通信调试
平台接入
试运行与验收

十、数据分析

平台实现：

地下水变化趋势分析
季节性波动分析
污染迁移判断
多井点对比分析
统计报表自动生成

支持长期历史数据存储与导出。

十一、预警决策

系统建立多维预警模型：

阈值超限报警
突变速率报警
设备异常报警
通信中断报警

报警信息实时推送至管理人员终端。

十二、方案优点

实现地下水连续监测
减少人工取样频率
数据实时可靠
适应井下恶劣环境
维护周期长
系统扩展性强

十三、应用领域

地下水环境监测井
饮用水源地保护区
污染场地修复工程
工业园区地下水监管
垃圾填埋场渗滤液监控
矿区水环境监测

十四、效益分析

环境效益

实现地下水污染早期识别与风险控制。

经济效益

降低长期人工监测成本。

管理效益

形成地下水数字化监管体系。

十五、国标规范

GB/T 14848 地下水质量标准
HJ 164 地下水环境监测技术规范
HJ 91 水质自动监测技术规范
HJ 212 污染源在线监控数据传输标准

十六、参考文献

《地下水监测技术与应用》
《环境水质在线监测系统设计》
生态环境监测技术规范文件

十七、案例分享

案例一：工业园区地下水监测项目

布设多口监测井，实现污染扩散长期监控，为风险评估提供依据。

案例二：填埋场地下水安全监控

建立在线监测系统，实现渗滤液影响实时监测与预警。

十八、成本预估

单井建设投资估算：10～18万元
年运维费用约为设备投资的8%～12%。