潜润科技自动水位站设计方案系统由自动水位站主要由遥测终端机、通讯模块、雷达水位计、野外不锈钢防护箱、太阳能供电系统等设备构成,根据水库库水位特征值进行测量范围设置,设备供电采用太阳能浮充蓄电池供电,每日采集数据定时通过通讯模块进行数据传输,集中汇至小型水库雨水情测报数据采集平台中。
系统功能
(1)自动采集水位信号,对库水位进行采集、处理、存储、传输和质量控制,存 储不少于 1 年的水位数据,最小时间间隔为 1min,水位每一次存储值是存储时刻前后 多次采样的算术平均值,存储的数据可进行现场下载,其格式满足水文资料的整编要 求。
(2)可采用自报式、查询一应答式或兼容式的工作模式。
1)自报式工作模式。当满足一定条件的触控事件发生或达到设定时间间隔时,终端机自动进行数据的采集、存储,并通过规定的信道向中心站传输相应的参数或数据。
2)查询——应答式工作模式。遥测站响应查询指令发送数据的工作模式。
3)兼容式工作模式。同时具有自报功能和查询——应答功能的工作模式。
(3)支持多信道互为备份的传输方式,并可自动切换。
(4)支持向多中心站的数据发送功能。
(5)能定时发送传感器数据和电池电压等工况信息,设置发送模式,选择发送条 件及发送时间间隔;
(6)能实现超阈值加报。雨量数据宜实时采集并超阈值加报,水位数据宜定时采 集并超阈值加报。
(7)能读取和修改遥测站参数。传感器报信阈值、测量时间间隔和定时发信时间 间隔等遥测站参数能通过便携计算机或其他终端现场读取和修改,或者由中心站远程 读取和修改。
(8)提供现场数据显示/站点参数设置功能,能对实时日历时钟进行现场或远程 校时。
(9)能进行人工置数,可使用笔记本计算机或选配人工置数设备。
(10)能报送蓄电池电压值,进行低电压告警等。
(11)能在“无人值守、有人看管”条件下长期可靠稳定工作。
测点布置
结合水库实际情况,主坝坝前布设一个水位站,库水位监测点位置选择在输水洞附近,若水库无输水洞或输水洞位置没有适合放置点时,可选择在水库左右岸稳固的 基岩边坡处或大坝坝坡处。水位测量范围涵盖大坝坝顶高程以及水库死水位之间的水 位。库区水位变化较大的水库可根据需要库水位监测与人工水尺进行校对,水尺设置 位置高于测站历年最高水位 0.5m 以上、低于测站历年最低水位 0.5m 以下。
使用设备
(1)浮子式水位计
浮子式水位计以浮子感测水位变化,工作状态下,浮子、平衡锤与悬索连接牢固,悬索悬挂在水位轮的“V”形槽中。平衡锤起拉紧悬索和平衡作用,调整浮子的配 重可以使浮子工作于正常吃水线上。在水位不变的情况 下,浮子与平衡锤两边的力是平衡的。当水位上升时, 浮子产生向上浮力,使平衡锤拉动悬索带动水位轮作顺 时针方向旋转,水位编码器的显示读数增加;水位下降时,则浮子下沉,并拉动悬索 带动水位轮逆时针方向旋转,水位编码器的显示器读数减小。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。
(2)压力式水位计
压力式水位计是基于所测液体静压与该液体的高度成比 例的原理,采用硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器,将静 压转换为电信号,再经过温度补偿和线性修正,转化成标准电 信号(一般为 4~20mA/1~5VDC)。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
(3)超声波水位计
超声波水位计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。
(4)雷达式水位计
雷达式水位计是一种高精度、非接触式的水位测量仪。通过往水 面发射高频雷达波,接受水面反射比,测量到水面的距离,测量中不 与水面接触、不受浑水、污泥、水生植物等因素的影响,并且安装工 作量比较小,只需安装一个悬臂。抗干扰能力强,不受温度、风、蒸 汽等影响,安装、使用、维护方便。
(5)气泡式水位计
气泡式水位计测量精度高,免测井、免维护、抗振 动、寿命长,特别适用于流动水体、大中小河流等水深 比较大的场合。气泡式水位计具有安装简单,操作、组 网灵活。
气泡式水位计是通过压缩泵压缩空气,通过气管从固 定于水中最低水位线下的管头打入水中,大约每分钟输 出 20~200 个气泡。这时管内压力等于气泡管头到水面的水柱的压力,利用压力表或压力天平测出管内的压力后,即可算出水柱的高度。需要在水中建立气泡管墩固定气泡管口,在管口周围设置金属网罩对管口进行保护;建设时间有限制,必须在水位较低时扎围堰施工;由于管墩是水下建筑物,所以施工标 准相对较高;还需要用钢管穿管对气泡管道进行有效保护,钢管用混凝土埋设,并在 每隔一定距离(6~10 m 皆可,视施工环境而定)设置检修孔,便于对气泡管道进行 检修。设备可采用立杆方式,征地面积小,所需费用少。