Principe de fonctionnement, structure principale et scénarios d'application types du moniteur automatique de niveau des eaux souterraines NiuBoL

Rôle du moniteur automatique de niveau d’eau souterraine dans la gestion hydrologique moderne

Dans les systèmes de gestion hydrologique et des ressources en eau, les eaux souterraines sont aussi importantes que les eaux de surface. Comparées au ruissellement de surface, les variations des eaux souterraines sont plus dissimulées et présentent des cycles de réponse plus longs. Une fois qu’une anomalie survient, elle présente souvent des caractéristiques de retard et d’accumulation. Par conséquent, la surveillance continue, à long terme et automatisée des niveaux d’eau souterraine est une tâche fondamentale pour évaluer l’état des ressources en eaux souterraines et prévenir les risques liés aux ressources en eau.

Le moniteur automatique de niveau d’eau souterraine est un dispositif professionnel largement utilisé dans ce contexte. Il peut collecter automatiquement les données de niveau d’eau souterraine 24h/24 dans des conditions sans surveillance et transmettre les données à une plateforme de monitoring via des réseaux de communication, fournissant un support de données fiable pour la gestion hydrologique, l’évaluation des ressources et la sécurité des ouvrages.

Quel type d’appareil est un moniteur automatique de niveau d’eau souterraine ?

Un moniteur automatique de niveau d’eau souterraine est un instrument spécialement conçu pour la surveillance continue des niveaux d’eau souterraine dans les puits, forages et puits profonds. L’appareil se compose généralement d’un capteur de niveau d’eau submersible, d’un module de traitement de signal et de communication, d’un système d’alimentation et d’une plateforme de données.

Dans des scénarios d’application tels que les puits de mines, les puits géothermiques et les puits d’observation des eaux souterraines, les méthodes de mesure manuelles peinent à répondre aux besoins de surveillance continue à long terme. Le moniteur automatique de niveau d’eau souterraine peut fonctionner de manière stable pendant de longues périodes, permettant la collecte, le stockage et la transmission à distance automatiques des données de niveau d’eau.

Analyse du principe de fonctionnement : méthode de mesure du niveau d’eau basée sur la pression hydrostatique

Les équipements de surveillance du niveau d’eau souterraine adoptent généralement le principe de mesure par pression hydrostatique. La théorie de base est que, dans un liquide statique, la pression du liquide est directement proportionnelle à la hauteur de la colonne de liquide.

Le moniteur automatique de niveau d’eau souterraine NiuBoL utilise un composant intégré sensible à la pression d’eau comme unité de mesure centrale. Lorsque la sonde du capteur submersible est fixée à un point de mesure donné dans le puits, la pression subie par la sonde est la pression hydrostatique générée par la colonne d’eau au-dessus de ce point.

En mesurant cette valeur de pression et en la combinant avec les informations d’altitude de la position d’installation de la sonde, le système peut :

• Mesurer directement la hauteur réelle de la colonne d’eau au-dessus de la sonde du capteur ;

• Convertir indirectement pour obtenir la hauteur du niveau d’eau depuis la surface de l’eau jusqu’à la tête du puits.

Cette méthode de mesure présente une structure simple et une grande stabilité, la rendant particulièrement adaptée à la surveillance du niveau d’eau dans des environnements complexes tels que les puits profonds et les forages étroits.

Plages de mesure et adaptabilité des stations automatiques de surveillance du niveau d’eau souterraine

Pour s’adapter à différentes profondeurs de puits et scénarios d’application, le moniteur automatique de niveau d’eau souterraine NiuBoL propose plusieurs options de plage de mesure, couramment incluant :

• 0–100 m

• 0–200 m

• 0–300 m

• 0–400 m

La conception multi-plages permet à l’appareil de couvrir la grande majorité des scénarios de surveillance des eaux souterraines, que ce soit pour des puits d’observation des eaux souterraines peu profonds ou des puits de mines profonds et des puits géothermiques, permettant de sélectionner les spécifications de mesure appropriées tout en équilibrant précision et stabilité.

Structure du produit et description des composants principaux

Conception structurelle du transmetteur de niveau submersible

Le composant de mesure central du moniteur automatique de niveau d’eau souterraine est le transmetteur de niveau submersible. Son capuchon protecteur avant protège la membrane du capteur tout en assurant un contact fluide du liquide avec la membrane de mesure.

Une connexion étanche est utilisée entre le câble étanche et le boîtier en acier inoxydable. Un tube de ventilation est intégré à l’intérieur du câble et communique avec l’atmosphère extérieure pour éliminer l’influence des variations de pression atmosphérique sur les résultats de mesure. La structure interne adopte une conception anti-condensation pour garantir la stabilité de mesure dans des conditions d’immersion prolongée.

Unité de mesure et de traitement centrale

L’appareil utilise un capteur piézorésistif au silicium diffusé importé comme élément sensible à la pression, combiné à des puces professionnelles ADI basse consommation et à la technologie de microprocesseur, pour réaliser une acquisition et un traitement de signal haute précision. Il intègre un circuit de traitement de signal miniature qui peut filtrer, corriger et supporter la transmission à distance du signal de mesure.

Principales caractéristiques du produit du moniteur automatique de niveau d’eau souterraine

• Mesure stable, adaptée à un fonctionnement en ligne à long terme

• Conçu pour des environnements de travail en immersion prolongée. La structure inclinée du trou de guidage de liquide empêche efficacement les sédiments et impuretés d’entrer dans la zone de mesure tout en réduisant les interférences dues à l’impact du flux d’eau sur les mesures.

• Le boîtier est fabriqué en acier inoxydable résistant à la corrosion, permettant un fonctionnement stable dans des milieux complexes tels que les eaux souterraines et les eaux de mine.

• Installation facile et faible coût de maintenance

• La méthode de mesure submersible ne nécessite aucune structure d’installation complexe — il suffit de plonger la sonde à la profondeur spécifiée pour terminer l’installation, particulièrement adaptée aux applications en puits et dans des espaces confinés.

• Forte capacité de communication et d’intégration système

• L’appareil supporte la communication RS485 avec le protocole MODBUS-RTU, avec une distance de communication maximale pouvant atteindre 2000 m, facilitant l’intégration avec des terminaux d’acquisition de données, des plateformes de surveillance hydrologique ou des systèmes IoT.

Fonctions et caractéristiques de protection

• Protection contre l’inversion de polarité, protection transitoire contre les surintensités et surtensions, répondant aux exigences de protection EMI

• Câble de ventilation de haute qualité, supportant une immersion prolongée sous l’eau

• Forte capacité de surcharge et bonne performance anti-interférences

• Algorithme de correction automatique intégré pour réduire les fluctuations de données causées par les vagues à la surface de l’eau

• Conception de structure de protection multicouche pour améliorer la fiabilité globale

Principaux paramètres techniques du capteur

Scénarios d’application typiques du moniteur automatique de niveau d’eau souterraine

Le moniteur automatique de niveau d’eau souterraine peut être largement appliqué dans :

• Surveillance du niveau d’eau dans les puits d’observation des eaux souterraines

• Surveillance de la sécurité du niveau d’eau dans les puits profonds de mines

• Surveillance des variations du niveau d’eau dans les puits géothermiques

• Surveillance du niveau d’eau dans les usines de traitement d’eau et les stations d’épuration

• Systèmes d’approvisionnement en eau urbains et réservoirs d’eau des immeubles de grande hauteur

• Réservoirs, rivières, océans et investigations hydrogéologiques

FAQ :

Q1. Le moniteur automatique de niveau d’eau souterraine est-il adapté à un fonctionnement sans surveillance à long terme ?
Oui. L’appareil adopte une conception de qualité industrielle et supporte une surveillance en ligne continue à long terme.

Q2. La mesure submersible du niveau d’eau est-elle affectée par la qualité de l’eau ?
Tant que le milieu mesuré n’est pas corrosif pour l’acier inoxydable, il peut fonctionner de manière stable.

Q3. Quelle profondeur de puits cet appareil peut-il atteindre ?
Il peut être sélectionné selon la plage, avec support jusqu’à 400 m pour les applications en puits profonds.

Q4. La communication RS485 est-elle adaptée à une transmission longue distance ?
Oui, avec une distance de communication maximale pouvant atteindre 2000 m.

Q5. Les fluctuations du niveau d’eau affectent-elles la stabilité de mesure ?
L’algorithme de correction intégré peut réduire efficacement l’impact des fluctuations à court terme.

Q6. Peut-il être connecté à une plateforme IoT ?
Oui, il supporte l’intégration avec des systèmes hydrologiques ou IoT via des protocoles standard.

Résumé

L’objectif central de la surveillance automatique du niveau d’eau souterraine est de rendre les conditions des eaux souterraines « perceptibles, analysables et gérables ». Le moniteur automatique de niveau d’eau souterraine NiuBoL, grâce à son principe de mesure par pression hydrostatique mature, sa conception structurelle stable et fiable, et ses excellentes capacités de communication et d’intégration système, fournit un support de données continu et à long terme pour la gestion des ressources en eaux souterraines, la surveillance hydrologique et la sécurité des ouvrages.

Dans la tendance de la surveillance des eaux souterraines qui évolue progressivement vers l’automatisation et l’informatisation, le moniteur automatique de niveau d’eau souterraine est devenu un équipement de base indispensable dans les systèmes de gestion hydrologique et des ressources en eau.