地下水自动监测技术
在国土资源部环境司、中国地质调查局、科技部、中国地质环境监测院的项目支持下，中国地质调查局水文地质环境地质调查中心针对国内地下水监测仪器的不足，综合考虑野外环境、人为破坏等多种因素，自主研发了地下水动态自动监测技术。R&D可以分为三个阶段。
1.2002 ~ 2004
研究解决的主要核心技术:
(1)采用国外先进的传感器技术，研制了水位/水温复合探头。为了克服大气压力变化的影响，研制了独特的气压平衡装置，使传感器与大气相通，有效克服了大气压力变化对测量值的影响，充分保证了探头的稳定性。
(2)全密封圆筒结构设计，便于现场安装和存放。解决了密封和防潮问题，保证了仪器系统的可靠性。
(3)开发了低功耗、高稳定性的主机电路。为了解决野外长期自动监测设备既需要连续工作，又需要DC(电池)供电的问题，所有仪器和系统均采用小功率元件，对高功耗的传感器、放大器、A/D转换器、单片机等采用间歇供电。
(4)开发了单片机控制和数据处理软件，针对仪器推广使用中出现的各种问题对软件进行了修改，针对用户操作不当造成的几种人为因素增加了预防措施。
上述成果获2004年国土资源科学技术奖二等奖，2007年获中国仪器仪表学会2007年度优秀产品奖。2008年获得两项实用新型专利，分别是“地下水动态自动监测仪”(专利号:ZL200820108674.3)和“水位监测气压平衡装置”(专利号:ZL200820108673.9)。
2.2009
“WS-1040地下水动态监测仪”已被列入科技部“国家重点新产品计划”，地下水监测仪器依托国家重点新产品项目进行了升级。通过升级核心器件和改进信号调理电路，进一步降低了整机功耗，提高了系统的集成度、稳定性和可靠性。其功能已达到同类产品的水平。
3.2010至今
依托地质调查项目，研究实用地下水监测技术，开发地下水动态远程监测系统。取得了以下成果:
(1)与国际知名品牌合作开发地下水动态远程监测实用产品，实现了地下水监测数据的自动采集、传输和远程监测。
(2)开发了多层次多源设备远程管理系统，实现了基于多源、多模式、多层次的监测数据接收和同步更新。结合地下水远程监测设备，实现了监测设备的远程管理。
(3)地下水动态远程监测系统通过了国内外相关部门的检测，得到了国内外同行的一致好评。尤其是在美国的地下水监测展上，引起了业界的广泛关注。
(4)工程是保证产品质量的关键环节。通过产品的工程化工作，提高质量，降低成本，实现科研样机到产品的真正转化。同时，通过工程工作，积累经验，培养人才，规范产品研发，提高技术人员的工程能力。为以后的科技成果转化奠定了基础。
(5)依托地质调查项目，进行项目延伸，地下水远程监测系统在南水北调沿线地下水监测中发挥作用。
地下水动态远程监测系统主要由现场监测仪器、商业公共服务网络和监测中心站组成。在该系统中，中心站通过公共服务网络与各种监测仪器交换信息，完成监测数据恢复和监测设备管理。现场监控设备包括水位和温度传感器、数据传输仪表和井口保护装置。监测仪器通过传感器实现对地下水位和水温的长期自动监测，测量数据自动存储在存储单元中。数据通过数据传输仪器定期发送到控制中心。数据传输仪采用不锈钢圆筒结构，传感器用电缆连接。传感器和数据传输仪都可以放入监测井内，便于保护和克服气候和天气的影响。整个仪器通过井口保护装置实现了现场监控设备的安全管理。监控中心站包括数据接收系统、终端服务器和控制软件。监测数据可通过公共网络定期传输到中心站，并可设置仪器的参数。该系统具有井信息、监控设备信息、通信设备信息管理和异常报警的自动存储、远程传输、接收、解释、入库、管理和监控功能，数据可同步传输和更新到国家、省、地市级机构。此外，该监测仪具有高精度、高分辨率、抗干扰、低功耗等优点，可全天无人值守工作。内置气压传感器，除了可以独立测量气压和温度外，还可以在没有通风管的情况下进行局部气压补偿。
二、适用范围及应用实例
该系统可长期自动监测地下水位和水温的动态变化，可广泛应用于水文地质、环境地质、地质灾害预测、环境保护、水资源管理、地热井监测、水利、矿区水文等领域。
1.地下水动态远程监测系统在南水北调工程地下水监测中发挥了重要作用。
南水北调工程作为国家重大战略工程，通过掌握沿线地下水的基础信息，为今后的调蓄、工程管理等后续工作提供重要依据。中国地质调查局水文地质环境地质调查中心自主研发的S-GRT-1远程地下水动态监测仪器10套，安装在南水北调河南段和河北段，分别位于河南鹤壁、安阳、邯郸、邢台、河北石家庄，总长350km，可动态监测地下水位、水温、气压、温度等数据。该批仪器自2012年9月1日安装启动以来，已成功运行两个多月，返回的数据准确可靠。
未来，我国自主研发的一系列地下水远程动态监测仪器将陆续在南水北调沿线安装，为监测区地下水安全提供持续有力的保障。
2.黑河流域地下水监测
黑河流域地下水监测始于20世纪80年代。监测区域主要包括张掖、高泰、临泽和酒泉。地下水位、水质、水温、泉流量主要采用人工监测。结合自然科学基金重点项目“黑河流域地表水与地下水相互转化的观测与机理研究”，水环境与大地测量协调中心应用自主研发的黑河平原地下水动态远程监测系统，旨在为项目的科学研究提供监测数据支持，为黑河流域地下水的科学管理提供决策依据。该系统能长期自动监测地下水位和水温的动态变化。测量数据自动存储在仪器内部的存储单元中，监测数据可以通过公共服务网络定期传输到终端管理平台，完成对监测数据和监测设备的动态管理。实现了地下水动态数据的自动采集、存储、传输和远程管理。极大地方便了监察部门的相关工作。为黑河流域地表水与地下水相互转化的观测和机理研究提供了基础数据。
第三，促进转变方式
地下水监测技术成果的推广转化，可以通过宣传报道、会议交流、人员培训、技术咨询等方式，向用户推荐，推向市场。该成果将通过地方试点示范，逐步在全国推广应用，可广泛应用于地下水长期观测、水资源调查、地表水监测、抽水井水位监测、工业用水管理等诸多场合。
技术支持单位:中国地质调查局水文地质环境地质调查中心。
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