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灌区水位测量记录设备及安装技术(1)

2016-08-17 01:04 摘要：水位测量施测简单直观，易于为广大用水户所接受而且便于自动观测，因而在灌区水量计量乃至在整个灌区信息化建设中都占有十分重要的地位。目前我国灌区中水位监测采用的传感器依据输出量的不同主要分为模拟传感器和数字传感器，结合灌区的实际需求，由国家节水灌溉北京工程技术研究中心研制开发生产的ＷＲ－２０００系列专利产品，可较好地与此连接，满足灌区水位测量、记录等需要。

关键词：信息化水位传感器安装

　　一、概述
　　灌区量水设备和量水技术是实现计划用水和控制灌水质量的基本措施，是实行按方收费、促进节约用水的必要工具和手段。灌区量水常用的方法包括：一是利用水工建筑物量水，其特点是较为经济而且简便；二是利用特设的量水设备量水，其特点是成果比较精确，但设备费用较高，一般在没有水工建筑物或现有水工建筑物不能用于量水时，或是要求的量水精度超过水工建筑物所能达到的精度时采用；三是利用流速仪量水，其特点是成果精确，但费用高，施测和计算繁杂，多在无水工建筑物及特设量水设备不可利用的情况下使用，同时对明渠而言还必须辅助水位测量；四是利用浮标量水，其特点是经济简单，但精度低，同时也需要辅助水位测量；五是利用水尺量水，一般做法是在断面稳定均直、没有回水影响的渠段内设置水位尺，利用水位流量关系测水，或安设经过换算制成的流量尺，直接测读流量，但精度稍差。从以上灌区量水的基本方法可以看出，水位测量和流速测量是两个基本要素，其中水位测量由于施测简单直观，易于为广大用水户所接受而且便于自动观测，因而在灌区水量计量乃至在整个灌区信息化建设中都占有十分重要的地位。
　　水位测量主要依靠水位传感器实现。目前采用的水位传感器主要有浮子式传感器、压力式水位传感器和超声波水位传感器。浮子式水位传感器因其结构简单，性能稳定，工作可靠，使用及维修方便而被广泛使用；压力式水位传感器采用扩散型硅压阻传感器作为敏感元件，内含温度补偿功能，因此测量精度高，但对泥沙含量大的水流，测量精度会受到影响；超声波水位传感器为非接触式水位测量装置，不怕淤积、腐蚀，但价格高，精度受气候、波浪等外界因素的影响，且存在一定的测量盲区。因此在具体工作中，应根据实际需求，考虑测量精度要求、价格承受能力、安装维护方便、运行可靠安全等多方面因素来综合选择。 （科教论文网 lw.nseaC.Com编辑发布）
　　二、灌区水位测量记录设备的设计要素
　　水位传感器确定之后，应根据实际需求合理选定测量记录设备。一方面，作为一次仪表的水位传感器需要二次仪表数据记录仪的电源支持，同时二次仪表需要对一次测量仪表测量信号进行处理。根据我国灌区特点和现阶段经济发展水平，应根据实际需求并考虑发展趋势，设计、研制、开发、生产一类实用产品。它应具有以下特点：
　　１．应提供记录时间基础
　　每当设置的采样存储时间间隔到时，微处理器打开传感器供电电路，测量该时间的水位值，并将水位值及该点对应的时间值存入存储器中。
　　２．应提供较大的存储容量
　　灌区的实际情况是测量点量大面广，频繁提取数据不太现实，而且原始记录数据希望能够保存尽可能长的时间，因此初步设计中可以考虑按１０ｍｉｎ存储一条水位记录，可以存储某个测流断面超过１年的水位数据，而且存储器应在掉电的情况下保证数据不丢失。
　　３．应采用微功耗和休眠技术
　　我国灌区大部分测流点位置偏僻，能源供应困难，即便就地采用太阳能供电系统，除投资显著增加外，日常养护也十分困难，因此首选方案应是采用蓄电池，结合微功耗元器件和休眠技术，一个６Ｖ、４Ａ的蓄电池应连续正常工作２个月左右；同时仪表还应可外接大容量的电池，或采用太阳能电池板充电，或在有条件的地方可以直接使用交流电源，从而满足不同用户的需求，保证仪表可以长期工作在野外无电环境下。