王一帆 李世強(qiáng) 楊 靜

（河南省南陽(yáng)水文水資源勘測(cè)局，河南 南陽(yáng) 473000）

YLN-S智能型氣泡式水位計(jì)在中小河流水位站的應(yīng)用

王一帆 李世強(qiáng) 楊 靜

（河南省南陽(yáng)水文水資源勘測(cè)局，河南 南陽(yáng) 473000）

介紹了一種有別于傳統(tǒng)氣泡式水位計(jì)的YLN-S智能型氣泡水位計(jì)的工作原理、設(shè)備的特點(diǎn)、用途及使用范圍、主要技術(shù)指標(biāo)、設(shè)備工作原理及技術(shù)優(yōu)勢(shì)。該水位計(jì)無(wú)需建設(shè)水位自計(jì)井，安裝方便，適用于各種地形及氣候條件下作為水位傳感器使用。

水位計(jì)；智能型；氣泡水位計(jì)

1 概述

受人類活動(dòng)的持續(xù)影響，水文站網(wǎng)密度嚴(yán)重不足，南陽(yáng)巡測(cè)中心所轄的新野、方城、社旗、鎮(zhèn)平、臥龍和宛城區(qū)目前設(shè)置在200～3000km2以內(nèi)有防洪任務(wù)的16條中小河流上的5條河流上設(shè)有5處水文站，控制率僅25% ，中小河流水文站網(wǎng)密度嚴(yán)重不足，存在大量水文信息監(jiān)測(cè)空白區(qū)。中小河流的水文資料系列代表性逐漸降低，難以滿足無(wú)資料地區(qū)水資源開(kāi)發(fā)利用的需要。中小河流水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，有利于改善水文站網(wǎng)不足，減輕測(cè)驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度的目的，提高中小河流地區(qū)洪水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)自動(dòng)化水平，提高人民群眾應(yīng)對(duì)洪水災(zāi)害的能力，減少人員傷亡具有重要意義。同時(shí)為區(qū)域水資源的管理提供準(zhǔn)確可靠的技術(shù)依據(jù)，進(jìn)一步滿足水資源管理的工作要求，在河南省中小河流水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)中水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)及防汛指揮系統(tǒng)水情分中心的建設(shè)為重點(diǎn)，水位傳感和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸是必不可少的環(huán)節(jié), 在水雨情數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和水文測(cè)驗(yàn)設(shè)施的改進(jìn)當(dāng)中, 大量使用水位傳感器, 目前建有觀測(cè)井的水文站水位觀測(cè)儀器多使用浮子式水位計(jì)。以往建設(shè)的水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中水文站水位自計(jì)井建設(shè)費(fèi)用較大，需定期維護(hù)，定期校定，不適合中小河流山洪預(yù)警，YLN-S智能型氣泡式水位計(jì)通過(guò)空氣作為氣源，自動(dòng)活塞氣泵，供氣量大，不易堵塞，安裝方便，穩(wěn)定性好，精度高，兼容性高，多種通訊接口，無(wú)須建測(cè)井。無(wú)需干燥劑和笨重氣瓶，適合本次建設(shè)要求。

2 設(shè)備的特點(diǎn)、用途及使用范圍簡(jiǎn)介

YLN-S智能型氣泡式水位測(cè)試計(jì)，主機(jī)采用最先進(jìn)觸摸屏控制、參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)修正的高性價(jià)比、高可靠性的高智能化水位傳感器產(chǎn)品，其主要部件從國(guó)外進(jìn)口，利用高精度的Honeywell壓力傳感器為主要感測(cè)元件，適用于水位數(shù)據(jù)的采集與傳輸。并能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)修正和設(shè)置、通訊選擇等特點(diǎn)。該水位計(jì)無(wú)需建設(shè)水位井，安裝方便，廣泛適用于各種地形及氣候條件下作為水位傳感器使用。

2.1 產(chǎn)品特點(diǎn)

（1）集成化設(shè)計(jì)；（2）較高的精度與可靠性,全量程誤差小于0.1%,無(wú)漂移；（3）全溫度補(bǔ)償，抗干擾設(shè)計(jì)；（4）零點(diǎn)和滿量程自由設(shè)置；（5）RS232/RS485/SDI-12通訊自行選擇；（6）最優(yōu)化的觸摸屏控制和參數(shù)設(shè)置，使儀表使用更為方便；（7）定時(shí)測(cè)量,測(cè)量和采集時(shí)間可自由設(shè)定；（8）主機(jī)參數(shù)自由設(shè)定,并帶上位機(jī)界面軟件；（9）信息存儲(chǔ)量大,可存儲(chǔ)812800 條數(shù)據(jù)信息；（10）帶有超量程報(bào)警功能和斷電信息存儲(chǔ)功能；

2.2 用途及使用范圍

YLN-S智能型氣泡式水位測(cè)試儀廣泛用于水文站水位觀測(cè)點(diǎn)不便建井或建井費(fèi)用昂貴的地區(qū)，以及中小河流小型水庫(kù)站。它具有安裝、維護(hù)方便，操作、組網(wǎng)靈活，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，精度高等特點(diǎn)，廣泛用于遙測(cè)系統(tǒng)中的水位監(jiān)測(cè),并可同上位機(jī)直接通訊,尤其是無(wú)井水位測(cè)量中最理想的水位監(jiān)測(cè)儀器。

3 設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)

供電電源電壓 DC11.4～12.6V

應(yīng)用量程范圍 0～100M可選。

分辨率 0.001m。

準(zhǔn)確度全量程±0.02 % 、±0.03 %

工作環(huán)境溫度和濕度 -2 0℃～+65℃95%RH。

內(nèi)存 16M,刷新次數(shù)大于10萬(wàn)次 （可擴(kuò)充）

采集間隔 3～60分鐘自由設(shè)置；靜態(tài)工作電流小于30mA；平均工作電流小于50mA；應(yīng)用模式靜水位或動(dòng)態(tài)水位；通訊方式 RS232或RS485或SDI-12；報(bào)警設(shè)置全量程內(nèi)可設(shè)定；信息存儲(chǔ)時(shí)間按812800條數(shù)據(jù)量自動(dòng)刷新；氣管長(zhǎng)度小于100 M（特殊情況可達(dá)200M）；外型尺寸 245×190×85 MM重量 3.5公斤

4 設(shè)備工作原理

YLN-S智能型氣泡式水位測(cè)試儀是使用常態(tài)空氣，并經(jīng)過(guò)空氣過(guò)濾器過(guò)濾，經(jīng)氣泵、單向閥、氣室后分兩路分別傳向壓力傳感器和固定水下的測(cè)量氣管中, 基于在一個(gè)密封的氣體容器內(nèi)，各點(diǎn)壓強(qiáng)相等，如果氣水分界處正好在管口，而氣體又不流動(dòng)，或基本不流動(dòng)（只冒氣泡），那么水下通氣管口處的氣壓和該點(diǎn)的靜水壓相等，又與通氣管內(nèi)的氣壓相等時(shí)，壓力傳感器上就可直接感應(yīng)到出水下通氣口的靜水壓值，用此壓力值減去大氣壓力值，即可得到水位高度的凈壓值，從而測(cè)得出變化的水位值。

5 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）儀器具有觸摸屏中文界面，一切操作均可在觸摸屏上進(jìn)行便捷式操作。

（2）可選測(cè)量范圍為 0-80米量程，進(jìn)口活塞式自動(dòng)打氣泵，免去了用氮?dú)怃撈抗饣蝽毝〞r(shí)更換干燥劑，避免了日常的頻繁維護(hù)量。

（3）該儀器能測(cè)量不同被測(cè)介質(zhì)，并根據(jù)不同被測(cè)介質(zhì)密度自由進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性。

（4）配備有RS232、RS485、SDI-12等通信協(xié)議和4-20mA輸出，可與任何指揮中心平臺(tái)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通信功能。

（5）并帶上位機(jī)軟件方便計(jì)算機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)修正。

（6）采用長(zhǎng)期免維護(hù)的先進(jìn)離子空氣凈化器，無(wú)需象其它品牌產(chǎn)品那樣頻繁更換干燥過(guò)濾器，否則延誤更換就會(huì)造成儀器損壞。

（7）可與多種數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行組網(wǎng)通信功能。

（8）儀器內(nèi)置強(qiáng)大容量存儲(chǔ)卡，可存儲(chǔ)數(shù)萬(wàn)條測(cè)量數(shù)據(jù)，相當(dāng)于每5分鐘測(cè)量一次，存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)近八年之久。

結(jié)語(yǔ)

YLN-S智能型氣泡式水位計(jì)避免了建立自記井的高額費(fèi)用，可靠性好，精度高，安裝、使用、維護(hù)方便，可聯(lián)接各種遙測(cè)設(shè)備，適用于中小河流水位站的建設(shè)使用。

[1]王吉星．防汛指揮系統(tǒng)遙測(cè)站雙通信信道的選用[J]．河海大學(xué)常州分校學(xué)報(bào)，2005（010．

[2]趙新生，孫發(fā)亮，李建成，卜全喜．遙測(cè)系統(tǒng)雨量觀測(cè)誤差分析與儀器選型設(shè)計(jì)[J]．人民黃河，2005（05）．

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