地下水位监测设备运行现状及对策探讨

侯智瀚

（运城市水务局，山西 运城 044000）

1 引言

地下水对环境的重要性越来越被全社会所关注，地下水位下降不仅导致井里抽不上水，而且可能诱发地面塌陷、地震、土地盐碱化、植被死亡、水源恶化等众多地质生态危害。一旦形成地下水漏斗，要使地下水位上升将十分艰难。地下水位升降也是各级政府决策工农业生产、城镇化发展以及生态保护的重要依据，地下水位升降数据也成为判别一个区域治水思路是否正确、工程建设是否科学、工程效益是否发挥的标尺。与传统人工监测相比，地下水位监测设备具有全天候监测、测量速度快、误差小、节省大量人力、数据储存时间长、数据分析时间短、可同一时间统一测量所有井位、利用GPRS网络数据传输时间快、可实现定时监测和实时召测。但电子设备存在一次投入资金大、需后期维护等缺点。地下水位监测设备的运行状态直接影响监测成果的准确性，下文对地下水位监测设备运行中存在的问题作一探析，并提出相应的对策措施。

2 设备运行存在问题

2.1 探头易损坏

监测设备一般安装于普通机井，在机井使用时其水位动态变化大，探头极其灵敏容易造成损坏。探头一旦损坏，整套设备将无法探测水位。探头造价高，与数据线一体制造，需同时更换，维护成本高。

2.2 机井维修中监测设备遭破坏

水泵发生故障维修时，会把水泵连带探头全部带出。水泵维修中对监测设备不进行保护，容易造成断线及破损。有的在水泵维修后只下放水泵，监测设备则搁置一旁。

2.3 供电连续性差

农村灌溉井一般位于远离村庄的大田内，非灌溉季节，机井变压器会拆移保管，井房供电得不到保障，使监测数据出现季节性空白，架设供电专线费用高。

2.4 设备防盗维护成本高

因存在偷盗损坏的风险，且供电线路等需要保障维护，每处设备都需专人看护，按每年一眼井600元计，全省每年的看护成本近百万元，使得监测设备运行成本过高。

2.5 设备维修力量薄弱

地下水位监测设备不是一种广泛使用的电子设备，生产厂家设备产量小，售后服务网络比较薄弱，一般在地级市都不会有固定的服务点。而监测设备全年不间歇运行又易于损坏，且安装地域广，导致维修成本高，造成生产厂家不愿维修或维修迟缓的局面，使设备正常运行得不到保障。

2.6 GPRS网络使用费超额

监测设备分布广泛，2h自动采集一次水位数据，其数据传输使用移动通讯GPRS网络传输。现阶段多采用办理SIM卡的办法。按监测系统设置5元的流量能满足需要，但实际使用中出现部分设备流量超标使用、SIM欠费甚至因欠费时间太长而被通讯公司注销的情况，使监测设备无法与系统联网。

3 解决对策

3.1 增加探头保护设施

地下水位监测所需数据为静水位，当机井水泵运行时的动态水位对地下水监测是无效水位，水泵运行时紊流严重动态压力变化大对压力感应探头损坏较大。因此在水泵运行时应将探头处于非工作状态，使其隔离压力变化起到保护作用。

保护设备为封闭式硬质外罩，下部留有通压孔，内部有防水舵机带动止水阀对通压孔进行开启闭合，由上位机控制按钮进行操作。泵房管理人员在开启水泵前应关闭探头测压孔，抽水结束后再开启。

3.2 探头与水泵一体化设计

现阶段大多探头是顺井壁下放，并未与水泵进行关联，造成探测线与水泵线上升下放不同步，容易断裂。且当地下水位下降时，水泵抽水必将放线至水面以下，而探头则会悬空高于水面失去探测作用。故应当将探头与水泵进行捆绑，进行统一提放线。根据探头探测水位的原理，应当在每次提放线都对设备进行重新设置。

3.3 水利设施统一保护评估体系

地下水监测是一项长期工作，连续的看护费用投入甚至超出设备本身的价值，给监测工作带来沉重的经济负担。应当将每个村所有的水利电器设施保护工作进行评估考核，考核结果作为下一年水利资金投入或涉水补贴的重要参考，促进村委带动群众对各类水利设施进行保护。

3.4 太阳能供电系统

目前，光伏技术已开始在各领域大范围推广。地下水监测设备安装地域广、设备分散，应用太阳能电池板作为电源，可以保障地下水监测设备供电的连续性，使监测数据不会间断。应当注意的是，北方地区空气沙尘含量高，5～7d就能在倾斜的太阳能电池板上覆盖一层沙土，使蓄电性能下降10%～20%，持续覆尘会造成蓄电池亏电，使设备无法运行，为此应当每周对太阳能电池板进行除尘维护，使蓄电正常连续。

3.5 联动维护

建议县水利部门与厂家联动维护。目前，地下水监测设备的故障分为两种：一是长期运行中发生的软件程序性死机，需在现场对上位机进行复位；二是供电模块损坏，地下水监测设备主要由测量、计算、传输、供电等几个固定的模块组成，设备损坏一般只是其中某个模块出现故障，只需更换对应的模块。厂家应当对县一级水利技术人员进行维护技术培训，使简单的设备故障能在最短的时间内得到解决，厂家也要开通维护专线，借助3G网络等多媒体手段进行远程诊断及维护指导，保障设备运行稳定。

3.6 对GPRS流量进行日限制

监测信息接收系统每登陆使用一次，所有监测设备都会向系统进行通信，由系统来判定设备是否在线，这都会产生流量。此外，全省11个地市的水利工作人员都会不定期登陆系统了解水位及设备情况，有的还会进行实时召测，加之其他系统自身或者SIM卡信道通信也会占用网络，因此会产生很多不确定的流量。监测设备要求进行全天候监测，保证每天都有数据记录，这要求GPRS网络流量每天都有配额，所以应当将每年的流量平均到每天，并由通讯公司进行限制，超过每天限定的流量则SIM卡不再发送信息，确保流量不超额出现因SIM卡欠费销号而导致设备无法使用的情况。

4 结语

水务信息化、数字化建设是现代水务的发展趋势，地下水位监测系统实现水位监测的自动化符合水务信息化建设需求，在实际使用中彰显优势。尽管监测设备在运行中还存在一定问题，但通过实践摸索都能得以解决，在运行管理中积累的经验也将为其他水务信息化建设工作提供参考，从而更好地持续为全省水务发展服务。