本实用新型涉及水文技术领域，具体为地下水补给能力与水质健康综合监测系统。
背景技术：
地下水监测这一项基本工作主要的作用是对水资源的统一监控，从而确保生态环境的正常发展，地下水监测的顺利开展有助于人们在第一时间了解地下水的基本变化特征，一旦出现特殊情况，可以迅速采取有效措施加以控制，地下水监测工作还对预防地质灾害、保护社会环境有着重要意义；
目前我国很多地下水水井监控点设置在野外山丘与郊区等，地理位置人少、环境状况复杂多样，目前的监测现状是每间隔一定天数后派遣技术人员到地下水水井现场，布置抽水设备与取样，把水质带回部门后再进行数据化验和分析，整个地下水取样过程人工成本相当高，周期长，总体技术手段不智能不便捷。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供地下水补给能力与水质健康综合监测系统，具备智能化的优点，解决了现有的地下水监测工作整个地下水取样过程人工成本相当高，周期长，总体技术手段不智能不便捷的问题，同时程序自动计算出地下水补给能力，解决了以前只能依靠人工判断的缺点。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：地下水补给能力与水质健康综合监测系统，包括主控盒，所述主控盒的输入端单向电性连接有蓄电池，所述蓄电池的输入端单向电性连接有太阳能充电控制器，所述太阳能充电控制器的输入端单向电性连接有太阳能电池板，所述主控盒的输入端分别单向电性连接有水位传感器、涡轮流量计、水ph计、水硬度计、温度传感器、所述主控盒的输出端单向电性连接有深水泵，所述主控盒双向电性连接有联网模块，所述联网模块为4gdtu模块，所述联网模块双向电性连接有服务器，所述服务器双向电性连接有控制终端。
优选的，所述主控盒的核心控制单片机为stm32f103rct6。
优选的，所述蓄电池为12v蓄电池，所述太阳能电池板为200w单晶太阳能板。
优选的，所述水位传感器为总量程20米水深，放置在水井内水下约18米处，传感器rs485输出modbus协议，电缆线总长20米接到主控盒。
优选的，所述水ph计与水硬度计放置在不锈钢水箱内，电缆线接到主控盒。
优选的，所述涡轮流量计为rs485总线输出，数据输出到主控盒，准确计算出水井内抽出的水量。
优选的，所述深水泵放置在水井内水下约20米深处，控制深水泵启动与关闭的电缆线连接到主控盒，水管连接到涡轮流量计再连通到不锈钢水箱的底部。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
1、本实用新型通过主控盒、蓄电池、太阳能充电控制器、太阳能电池板、水位传感器、涡轮流量计、水ph计、水硬度计、温度传感器、深水泵、联网模块、服务器和控制终端的配合使用，能够按照设定时间周期性自动监测地下水实时水位、地下水温度、深水泵周期性自动抽出水井的死水，使得水井井体内的水质保持鲜活；通过水泵抽水与水位计的数值进行地下水补给能力计算，判断地下水补给状况；水ph计与水硬度计对水质进行测量，数据通过4g模块发送到远程的地下水专用服务器，供技术人员进行数据分析。
附图说明
图1为本实用新型系统原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
请参阅图1，地下水补给能力与水质健康综合监测系统，包括主控盒，主控盒的输入端单向电性连接有蓄电池，蓄电池的输入端单向电性连接有太阳能充电控制器，太阳能充电控制器的输入端单向电性连接有太阳能电池板，主控盒的输入端分别单向电性连接有水位传感器、涡轮流量计、水ph计、水硬度计、温度传感器、主控盒的输出端单向电性连接有深水泵，主控盒双向电性连接有联网模块，联网模块为4gdtu模块，联网模块双向电性连接有服务器，服务器双向电性连接有控制终端，主控盒的核心控制单片机为stm32f103rct6，单片机的rtos操作系统通过rs485总线每秒采集一次水位传感器的水深数值、水温数值、水ph计、水硬度计的数据，并且按照程序计时器按日期把数据推送到联网模块，联网模块负责把单片机传来的传感器数据组按照mqtt协议格式，经过4g基站发送到服务器进行存储与数据分析，蓄电池为12v蓄电池，太阳能电池板为200w单晶太阳能板，200w的太阳能板在有太阳时能不断给12v蓄电池充电并且太阳能充电控制器能控制住系统的电池电压，正常模式下使蓄电池保持13.5v，当连续阴雨天超过15天蓄电池电压低于11.5v则进入低功耗模式，仅维持主控盒的电路供电，深水泵断电不再工作，直到太阳能板重新对系统充电，水位传感器为总量程20米水深，放置在水井内水下约18米处，传感器rs485输出modbus协议，电缆线总长20米接到主控盒，水ph计与水硬度计放置在不锈钢水箱内，电缆线接到主控盒，涡轮流量计为rs485总线输出，数据输出到主控盒，准确计算出水井内抽出的水量，根据流量和水井的直径，确定出已排出的水井体内的旧水，确定水泵的动作已成功使水井内的水保持新鲜后，程序自动停止，深水泵放置在水井内水下约20米深处，控制深水泵启动与关闭的电缆线连接到主控盒，水管连接到涡轮流量计再连通到不锈钢水箱的底部，深水泵的自动化抽水动作与涡轮流量计的累计抽水流量l，融合水位计测出变化的水位值△h＝h启动-h关闭，水井直径d，系统计算出每次抽出的地下水变化量：w补＝(l-△h*d)，结合设定的地下水补给时间t，在t时间内地下水水位没有补涨回到h启动，w补<<l，则系统推送报警信息：地下水补给情况差，水源下降/水源衰竭，主控盒按照定时器每日自动控制深水泵进行抽水，水先经过涡轮流量计的流量统计，从流量计输送水到地面上的不锈钢水箱，水箱另一端的排水管把水排出，从而使得水井内的地下水保持新鲜，也同时保持不锈钢水箱内的水的水质新鲜，水ph计、水硬度计检测到的值是与水井内的地下水一致的，保证数据准确性，服务器接收到4gdtu推送的信息后存储到sql数据库中，数据库对传感器数据归类存储，技术人员通过设定的有权限账户登录web网页获取地下水的实时数据与历史数据，有权限账户可以对数据进行导出、另存为、进行水位报警设置、水质报警设置以及控制现场水井内的深水泵的启动时间，无权限账户登录后只可浏览数据，无权对监控系统和数据进行任何的读写操作，技术人员不仅可以用办公计算机也可以选择用手机浏览器登录监控系统，通过主控盒、蓄电池、太阳能充电控制器、太阳能电池板、水位传感器、涡轮流量计、水ph计、水硬度计、温度传感器、深水泵、联网模块、服务器和控制终端的配合使用，能够按照设定时间周期性自动监测地下水实时水位、地下水温度、深水泵周期性自动抽出水井的死水，使得水井井体内的水质保持鲜活；通过水泵抽水与水位计的数值进行地下水补给能力计算，判断地下水补给状况；水ph计与水硬度计对水质进行测量，数据通过4g模块发送到远程的地下水专用服务器，供技术人员进行数据分析。
使用时，本系统根据监控周期自动监测水质数据，水位数据，地下水水温数据，监控周期和参数可以在网页自定义，方便不同地域不同状况的地下水监控，可以由高权限技术人员自定义报警阈值，当地下水水位越过阈值后，网页自动显示红色报警信号；系统还能自动根据经验值和最新的数据进行融合判断，得出地下水的水质优良状况：优，良，差；水资源补给能力：充沛，水源下降，水源衰竭，整个传感器采集主控盒设计为rs485总线型，并且预留有额外的rs485接口，当地下水检测的测试项目需要增加不同类别的水质传感器时，可以随时在不锈钢水箱中添加新的rs485输出的传感器，获取新的传感器参数，对地下水水质检测的要求，灵活性很强，而且主控盒配置有按钮，方便技术人员到现场取样时进行操作，主控盒对传感器的数据采集优先存储到内存芯片，当附近的基站都无法通信时，数据会按日期格式进行存储，等待基站通信恢复时主控盒主动把所有数据通过4gdtu补发，数据严谨性更高，不错漏，不需要技术人员到现场复制数据，并且独特的电池管理系统，当太阳能进行充电时，整个系统使用太阳能供电，减轻蓄电池负担；无太阳能时切换到蓄电池供电；设计有低电量保护模式，避免深水泵的耗电过多使蓄电池放电过量，保护了蓄电池延长蓄电池寿命，同时主控板与4gdtu模块24小时在线，保证数据和报警信号发送成功，系统安全性更可靠。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。