Intelligentes Grundwasserüberwachungssystem von YEX: Wasserstand / pH / Leitfähigkeit / Temperatur – Industriequalität RTU + Cloud-Plattform – Vermeidung von Verschmutzungsdiffusion und Wasserressourcenmanagement

I. Schwachstellen der Branche + Lösungen (ausführliche Version)

1. Kernprobleme der Branche (jenseits der „Probenahmeverzögerung“)

Die Grundwasserüberwachung leidet seit langem unter den folgenden systemischen Problemen:

• Zeitliche blinde Flecken: Die Häufigkeit manueller Probenahmen beträgt normalerweise einmal pro Quartal. Verschmutzungslecks können innerhalb von 2 Stunden die stromabwärts gelegenen Überwachungsbrunnen erreichen, aber die nächste Probenahme erfolgt drei Monate später. Zu diesem Zeitpunkt hat sich die Verschmutzung auf ein unkontrollierbares Ausmaß ausgebreitet.

• Räumliche tote Winkel: Ein Überwachungsbrunnen stellt einen Punkt dar, aber die Hydrogeologie weist eine starke Anisotropie auf. Herkömmliche Lösungen haben Schwierigkeiten, wirksame räumliche Interpolationswarnungen zu erstellen.

• Unüberprüfbare Daten: Papier- oder Excel-Datensätze werden leicht in Frage gestellt. Bei Umweltinspektionen können keine kontinuierlichen und manipulationssicheren Originalzeitreihen bereitgestellt werden.

• Multiparameter-Abschaltung: Ein Abfall um pH ist möglicherweise kein Problem, aber ein Abfall um pH + ein Anstieg um EC + ein plötzlicher Wasserspiegelabfall entsprechen fast 100 % einem Eindringen von Verschmutzung. Herkömmliche Methoden können keine Logikbeurteilung mit mehreren Parametern in Echtzeit durchführen.

• Sensorausfall in rauen Umgebungen: Hohe Mineralisierung, Biofilm, Sulfide und Unterdruck im Grundwasser führen dazu, dass gewöhnliche Sensoren weniger als 3 Monate halten.

2. Warum Online-Überwachung unerlässlich ist?

Aus umwelttechnischer Sicht sind zwingende Gründe:

• Regulierungsdruck: HJ 164-2020, GB/T 14848 und die Grundwasserüberwachungsstandards der EPA empfehlen oder erfordern eindeutig eine Online-Überwachung für wichtige Verschmutzungsquellen.

• Haftungsabteilung: Im Falle einer Verschmutzung sind Online-Daten der einzige rechtlich wirksame „Zeitstempelbeweis“.

• Sanierungskosten: Grundwasser Die Sanierungskosten betragen etwa das 300- bis 1000-fache der Kosten für Online-Überwachungssysteme. Eine 24-Stunden-Frühwarnung kann Millionen sparen.

3. Was löst unser System konkret?

II. Anwendungsszenarien für Grundwasser-Online-Überwachungssysteme für technische Lösungen

III. Komponenten der technischen Lösung für das Grundwasser-Online-Überwachungssystem

3.1 Sensorschicht

• YEX-S1-EC Leitfähigkeitssensor
  Prinzip: Vier-Elektroden-Methode, Antipolarisation, geeignet für stark verschmutzte Gewässer
  Bereich: 0–200.000 µS/cm (deckt Süßwasser → Meerwasser → Sickerwasser ab)
  Ausgang: RS485 Modbus RTU / 4–20 mA
  Schutz: IP68, druckbeständig bis 1 MPa (100 m Wassertiefe)

• YEX-S1-PH pH Sensor
  Prinzip: Glaselektrodenmethode
  Bereich: 0–14 pH
  Genauigkeit: ±0,1 pH (mit automatischer Temperaturkompensation)
  Optional: Elektrodenreinigung (Ultraschall/Bürste)

• Wasserstandsensor
  Prinzip: Piezoresistives Silizium + belüftetes Kabel (automatische atmosphärische Kompensation)
  Reichweite: 5 m / 10 m / 20 m / 50 m / 100 m
  Genauigkeit: ±0,05 % FS
  Langzeitstabilität: ±0,1 % FS / Jahr

• Temperatursensor
  In Sensoren integriert oder unabhängig PT1000

3.2 Datenerfassungsterminal RTU (Core Differenzierung)

Kanäle: 8 Sensorkanäle (erweiterbar auf 32)
Protokoll: Modbus RTU / 4–20 mA adaptiv
Speicher: 16 MB (>1 Million Datensätze)
Edge Computing, 120 Tage Offline-Cache, extrem geringer Stromverbrauch

3.3 Kabellos Übertragung

3.4 Cloud-Plattform (für Grundwasser)

GIS-Karte + Kurven + Multiparameter-Dashboard, Dreistufiger Alarm, Trendanalyse, Compliance-Berichte, MQTT/HTTP API

IV. Überwachungsparameter und Sensorspezifikationen

V. Systemarchitektur

Grundwasser-Online-Überwachungssystem

[Cloud-Plattform] YEX-Cloud-BASIC Grundwasser-Cloud-Plattform (mobile App / PC-Dashboard)

↑ (4G-Funkübertragung) ↓

[Erfassungsterminal] YEX-RTU-200 Industrielles Datenerfassungs-Telemetrieterminal

↑ (Stromversorgung) | (RS485 Signal) ↓

YEX-Solar60 Solarstromsystem + Bohrlochkopf-Schutzbox

↓ (belüftetes Kabel)

[Untertagemessung] Wasserstand (YEX-L200), pH (YEX-S1-PH), Leitfähigkeit (YEX-S1-EC), Temperatur (eingebauter PT1000)

VII. Projektwert

VIII. Empfohlene Produktliste

IX. Projektfälle

Fall 1: Sondermülldeponie in Ostchina (12 Überwachungsbrunnen)
Ziel: Frühwarnung vor Sickerwasseraustritt
Konfiguration: pH + EC + Wasserstand, 4G + Solar
Ergebnis: Nach 14 Monaten Betrieb wurde eine erfolgreiche Warnung vor einem Vorläufer von Geomembranschäden durchgeführt (EC Anstieg 40 %), 72 Stunden im Voraus.

Fall 2: Netzwerk zur Überwachung von Meerwassereinbrüchen in einer nördlichen Küstenstadt (35 Bohrlöcher)
Ziel: dynamische Überwachung der Salz-Süßwasser-Schnittstelle
Konfiguration: EC + Wasserstand, LoRa + 4G-Dualmodus
Ergebnis: Erste vierteljährliche Karte zum Fortschreiten des Salzkeils gezeichnet und angepasst Wasseraufnahmeplan, verzögertes Eindringen um 3 Jahre.

Fall 3: Grundwasserrisiko-Frühwarnsystem in einem Chemieindustriepark (28 Brunnen)
Ziel: Schnelle Rückverfolgbarkeit im Unfallzustand
Konfiguration: pH / EC / Temperatur / Wasserstand + Multiparameter-Verknüpfungsalarm
Ergebnis: 2 abnormale Alarme stimmten mit Produktionsanomalien überein, wodurch Umweltschäden vermieden wurden Strafen von etwa 2 Millionen RMB.

FAQ

Q1: Was tun gegen biologische Verschmutzung von Sensoren im Grundwasser?
Antwort: EC verwendet Vierelektroden mit starkem Antifouling; pH optionales Ultraschall- oder chemisches Reinigungsset.

Q2: Wird die Wasserstandsmessung durch Änderungen des Luftdrucks beeinflusst?
Antwort: Wir verwenden belüftete Kabel-Wasserstandsmessgeräte für die automatische barometrische Kompensation. Die Genauigkeit wird nicht beeinträchtigt.

Q3: Gehen Daten verloren, wenn 4G vorhanden ist? nicht verbunden?
Antwort: Nein. RTU speichert 1 Million Datensätze lokal und überträgt sie nach der Wiederherstellung automatisch mit Zeitstempeln erneut.

Q4: Warum ist die Lebensdauer der pH-Elektrode kürzer als im Labor?
Antwort: Grundwasser enthält Sulfide, Fett und Biofilm. YEX verwendet eine doppelte Salzbrücke + PTFE-Membran, typische Lebensdauer 18–24 Monate.

Q5: Kann es mit vorhandenen SCADA- oder Umweltbüro-Plattformen verbunden werden?
Antwort: Unterstützt MQTT, Modbus TCP, OPC UA, HTTP API.

Q6: Wie viele Sensoren dürfen maximal vorhanden sein? System?
Antwort: Single RTU unterstützt 8 Kanäle, erweiterbar auf 32 Kanäle.

Q7: Können Sensorsignale aus tiefen Brunnen (>50m) übertragen werden?
Antwort: RS485 bis zu 1200 Meter, 100m tiefe Brunnen sind kein Problem; Relais können hinzugefügt werden.

Q8: Wie hoch sind die ungefähren jährlichen Wartungskosten?
Antwort: Hauptsächlich pH Elektrodenaustausch (alle 1,5–2 Jahre) und Reinigung vor Ort, jährliche Kosten etwa 5–10 % des Gerätepreises.

Q9: Bieten Sie Installation und Installation vor Ort an? Schulung?
Antwort: Ja, wir können Installation, Inbetriebnahme, Sensorkalibrierung und Plattformschulung anbieten und die Umweltakzeptanz unterstützen.

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