地下水在线监测系统 | 水位、pH、EC

YEX智能地下水监测系统：水位/pH/电导率/温度——工业级RTU+云平台——污染扩散防治和水资源管理

一、行业痛点+解决方案（深度版）

1. 行业核心问题（“采样滞后”之外）

地下水监测长期以来存在以下系统性问题：

时间盲点：手动采样频率通常为每季度一次。污染泄漏可在2小时内到达下游监测井，但下一次采样是在3个月后，此时污染已蔓延至无法控制的范围。
空间盲点：一口监测井代表一个点，但水文地质具有很强的各向异性。传统的解决方案难以形成有效的空间插值警告。
不可审计的数据：纸质或 Excel 记录很容易受到质疑。环境巡查时，无法提供连续、防篡改的原始时间序列。
多参数断开：单独的 pH 下降可能不是问题，但 pH 下降 + EC 上升 + 水位突然下降几乎 100% 对应于污染入侵。传统方法无法进行实时多参数逻辑判断。
恶劣环境下的传感器故障：地下水的高矿化度、生物膜、硫化物和负压导致普通传感器的使用寿命不到3个月。

2. 为什么在线监控很重要？

从环境工程的角度来看，强制性原因包括：

监管压力：HJ 164-2020、GB/T 14848、EPA地下水监测标准均明确建议或要求对重点污染源进行在线监测。
责任划分：一旦发生污染，网络数据是唯一具有法律效力的“时间戳证据”。
修复成本：地下水修复成本约为在线监测系统的300-1000倍。 24 小时预警可以挽救数百万人的生命。

3.我们的系统具体解决什么问题？

问题	解决方案	数量效应
慢速污染检测	5–60 分钟收集间隔	响应时间从 30 天 → 1 小时
数据不可靠	RTU本地加密存储+云平台防篡改	可导出用于环境审核
误报频繁	多参数联动+速率变化报警	误报率降低80%
没有电源或网络的偏远地区	LoRa+太阳能+4G双通道	覆盖任何监测井
非耐用传感器	YEX防污电极+可选自动清洗	寿命≥2年

二.地下水在线监测系统工程解决方案应用场景

设想	核心风险	关键监测参数	推荐变速箱
垃圾填埋场	渗滤液渗透	pH、EC、水位	4G+太阳能
化工厂厂界	与 VOC 相关的 pH 异常	pH、EC、温度	4G（实时）
沿海地区	海水入侵	EC（最重要）、水位	洛拉+4G
农业领域	硝酸盐/TDS 积累	欧共体	LoRa（低成本）
水源取水井	水位下降，污染入侵	水位、pH、EC	4G+双电源
矿山/尾矿池	酸性矿山排水（AMD）	pH值、电导率	4G
地下水修复场地	修复效果评估	pH、EC、水位、DO	4G+RTU边缘计算

三．地下水在线监测系统工程解决方案组成

3.1 传感器层

YEX-S1-EC 电导率传感器
原理：四电极法，抗极化，适用于高污染水体
范围：0–200,000 µS/cm（涵盖淡水→海水→渗滤液）
输出：RS485 Modbus RTU / 4–20mA
防护等级：IP68，耐压1MPa（100m水深）
YEX-S1-PH pH 传感器
原理：玻璃电极法
范围：0–14 pH
精度：±0.1 pH（带自动温度补偿）
可选：电极清洁（超声波/刷子）
水位传感器
原理：硅压阻+透气电缆（自动大气补偿）
范围：5m/10m/20m/50m/100m
精度：±0.05%FS
长期稳定性：±0.1% FS/年
温度传感器
集成在传感器或独立的 PT1000 中

3.2 数据采集终端RTU（核心差异化）

通道：8个传感器通道（可扩展至32个）
协议：Modbus RTU / 4–20mA 自适应
存储：16MB（>100万条记录）
边缘计算、120天离线缓存、超低功耗

3.3 无线传输

方法	适合场景	力量	距离	即时的
4G	有信号的区域	中等的	全国	二级
洛拉万	无信号，深井	极低	2-5公里	分钟级
北斗短信	无人区域、无公共网络	高的	全球的	分钟级

3.4 云平台（地下水专用）

GIS地图+曲线+多参数仪表盘、三级报警、趋势分析、合规报告、MQTT/HTTP API

四．监测参数和传感器规格

范围	传感器型号	原则	范围	准确性	响应时间
水位	YEX-L200	硅压阻	0-50m	±0.05%满量程	<10ms
酸碱度	YEX-S1-PH	玻璃电极	0–14	±0.1 pH值	<5s
电导率	YEX-S1-EC	四电极	0–200k µS/cm	±1%满量程	<3s
浊度（可选）	YEX-S1-ZS	90°散射	0–4000 NTU	±5%	<3s
溶解氧（可选）	YEX-S1-RDO	荧光	0–20毫克/升	±0.2毫克/升	<10s

五、系统架构

地下水在线监测系统

[云平台] YEX-Cloud-BASIC地下水云平台（手机App / PC Dashboard）

↑（4G无线传输）↓

【采集终端】YEX-RTU-200工业级数据采集遥测终端

↑（电源）| (RS485 信号) ↓

YEX-Solar60太阳能发电系统+井口保护箱

↓（通风电缆）

【井下传感】水位（YEX-L200）、pH（YEX-S1-PH）、电导率（YEX-S1-EC）、温度（内置PT1000）

七．项目价值

方面	值说明
环境安全	污染捕获时间从数月→数小时，避免数百万的修复成本
遵守	满足HJ 164-2020及重点污染物排放单位自动监测要求
运营效率	1人管理50口井，人工成本降低90%
数据资产	长期连续数据支持地下水模型标定和预警阈值优化

八．推荐产品列表

模型	姓名	评论
YEX-S1-PH	pH传感器	双盐桥，防污
YEX-S1-EC	EC / TDS 传感器	四电极，200k 量程
YEX-L200	水位传感器	0.05% 精度，通风电缆
YEX-RTU-200	遥测终端	4G、边缘计算
YEX-太阳能60	太阳能发电系统	60W+40Ah
YEX-云-BASIC	地下水云平台	5年数据存储+API

九．工程案例

案例一：华东地区危废填埋场（12口监测井）
目标：渗滤液渗漏预警
配置：pH+EC+水位、4G+太阳能
结果：运行14个月后，成功提前72小时预警土工膜损伤前兆（EC上升40%）。

案例2：北部沿海城市海水入侵监测网（35口井）
目标：咸淡水界面动态监测
配置：EC+水位、LoRa+4G双模
结果：绘制了第一季度盐楔推进图，调整了取水计划，推迟了三年入侵。

案例3：某化工园区地下水风险预警系统（28口井）
目标：事故状态快速追溯
配置：pH/EC/温度/水位+多参数联动报警
结果：2个异常报警与生产异常相符，避免了约200万元的环保处罚。

常问问题

问题一：如何处理地下水中传感器的生物污染？
回答：EC采用四电极，防污能力强； pH可选超声波或化学清洗套件。

问题2：水位测量会受到大气压力变化的影响吗？
回答：我们使用通风电缆水位计进行自动气压补偿，精度不受影响。

Q3：4G断网后数据会丢失吗？
回答：不会。RTU本地存储100万条记录，恢复后自动带时间戳重传。

Q4：为什么pH电极的寿命比实验室的短？
回答：地下水含有硫化物、油脂和生物膜。 YEX采用双盐桥+PTFE隔膜，典型寿命18-24个月。

Q5：它可以连接到现有的 SCADA 或环境局平台吗？
回答：支持 MQTT、Modbus TCP、OPC UA、HTTP API。

问6：每个系统的最大传感器数量是多少？
回答：单RTU支持8个通道，可扩展至32个通道。

问7：深井（>50m）的传感器信号可以传输吗？
回答：RS485高达1200米，100m深井都没问题；可以添加继电器。

问题8：每年的维护费用大约是多少？
回答：主要是pH电极更换（每1.5-2年）和现场清洗，每年费用约为设备价格的5-10%。

问9：你们提供现场安装和培训吗？
回答：是的，我们可以提供安装、调试、传感器校准、平台培训，并支持环境验收。

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网站：www.yexsensor.com

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