地下水修复 地下水环境监测与场调之智能探头的应用 – 环境监测

Abs: 在针对特定区域、场地的水文水质监测项目中，大量探头可以在区域内各监测点部署，定时采集测量读数，并将数据传送至中转站进行处理，再由中转站通过无线电或通信信号，传送给工作站。从而使工作人员及时且全面的了解目标区域水体各方面状况，作出综合的判断。
( o9 d  E; Q8 W& E. I
智能探头技术采用传感器与数据记录装置一体化的设计，将探头长期部署在水体中，比如地下水监测井、液体储罐、河道、水库、水务设施等水体中，对水体的各项参数进行实时的数据采集。
8 g2 R8 w1 C# S3 A% X8 l
0 m" n! o) m7 F# a( v5 s
; |% q0 J* C; I) j
图：长期部署的地下水数据采集系统

/ D8 Q1 H9 G# Y. P' m/ D- o在针对特定区域、场地的水文水质监测项目中，大量探头可以在区域内各监测点部署，定时采集测量读数，并将数据传送至中转站进行处理，再由中转站通过无线电或通信信号，传送给工作站。从而使工作人员及时且全面的了解目标区域水体各方面状况，作出综合的判断。
1 E8 u, ^  q$ @# v: H
智能探头技术的发展主要集中在几个方面能力的提升，包括了传感器与数据记录装置的一体化，低能航超长的运行时间，具备电池或太阳能两种供电方式，在较为恶劣，如腐蚀性、极端温度、潮湿等条件下工作，以及方便的探头校准；数据传输与管理方面，探头系统需要有强有力的软件支持，采用Modbus等通讯协议，可以通过手机信号、无线电、网络、有线等方式来传输数据。这些能力的发展，使得智能探头在各种复杂情况下得以使用，为用户提供项目分析所需的充分数据支持。
3 s7 E- H4 m9 W- I5 k
$ {5 L0 a/ V' w, A

2 ^% l6 {  L& h4 j& V常见的智能探头种类如下：
压力/温度探头，测量并记录压力，并转换成水位深度，并配有温度监测功能。一般的压力探头分为绝对压力和表压力两种型号，并配有气压补偿功能。可以提供信号发送、数据处理设备，以及配套软件，使用户对某一区域、场地的水文情况进行远程的全面监控。该探头的应用主要包括了地下水水位监测，河道、潮汐影响水位监测，抽水试验等。
5 O! y" ~# P) T4 t电导率探头，也称为盐分、或总溶解固体监测探头，可兼备压力/水位监测功能，也具备温度监测能力；具备压力、温度补偿功能。主要应用是监测水质的变化，废水排放的影响，以及盐水侵入监测。pH/氧化还原电位探头，该两种参数往往集成在一个探头内，用于对水质的变化和影响进行跟踪。主要应用为河道等环境水域的水质监测，在潮汐影响、盐水入侵、示踪剂实验以及污水处理等领域也广泛应用。离子选择性探头，主要可以应用于示踪剂实验（溴化物与温度），盐水侵入研究，潮汐影响，污水处理环节溴化物排放监测等。
! A+ `# q4 w7 q
! W$ \! `# V* X1 v: \8 W2 t
溶解氧探头，进行水体中溶解氧含量与温度情况的实时监测，一般不需要任何试剂。监测溶解氧是判断水质是否收到影响的一种主要手段，应用领域包括水坝排水监测、填埋场渗滤液泄漏监测、地下水修复效果、污水处理设施运行、河道水质监测等等。
8 m" S! @& Y. t0 U/ y6 T

# r7 t  x1 l4 a浑浊度探头，对水体中的浑浊度进行监测，一般附带温度监测功能。收集水中浑浊度的数据，可以用于河道水质监测与管理，水文径流研究，疏浚工程监测，饮用水过滤监测以及地下水研究等等。
/ Y9 n1 U( `( ]1 n; F+ ?  |
9 M4 e7 W$ R+ _) J% t
对基本水质参数的监测，是环境大数据的一部分，可以代替那些需要专门实验室仪器进行化学分析的污染物参数，能够及时的了解区域内不同多个监测点水质的变化和趋势，并与周边的气候天相、排放、工业运行等其它信息想结合，通过总结、归纳和分析，做出环境管理方面的决断。

智能探头的信息传输:
探头的信息传输从一开始的有线连接，逐渐发展为使用手机信号、网络、无线电以及蓝牙传输。根据具体的工作需求，场地条件，进行适当的技术整合。

# `: z' o7 b, n# R8 n/ G

3 N% A. C; m% M; z3 u7 A图：监测网络

! _3 Z: ], H& b% b0 K+ l& a收集的数据可以通过电脑、手机软件等方式进行及时浏览，并将数据进行整理和归纳，存储到数据库中。并可以根据需求设置报警，以及远程检查探头工作情况是否正常。

1 J5 J, l& U0 ~& L) P" S
# u5 z7 g0 x( `3 s