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自动水文预报系统中输入液位变送器的安装与应

更新时间  2021-05-25
自动水文预报系统中输入液位变送器的安装与应用
 
云峰电厂的卫星自动水文预报系统建立于1996年。该系统位于中朝界河鸭绿江上游面积17165kmZ的云峰盆地。为长江沿线12个水文遥测站与吉安市水文自动测报中心站之间提供了稳定可靠的数据传输通道,保证了水文数据的准确性,为云峰电厂水库运行提供了及时的数据信息。云峰卫星水情自动测报系统采用国际移动卫星组织的Inmarsat-C业务类型,以卫星为中心站发射无线电波,实现云峰流域遥测站与侧报中心站的相互通信。频率为300MHz-300GHz,是微波继电器的一种特殊形式。其中,C型中心站由隔离变压器、交流净化电源、UPS、前端处理器、24V专用电源、C型终端、天线等组成。c型遥测站由雨量传感器、水位传感器、手动数据设置器、RTU控制器、c型终端、天线、蓄电池、防过充控制器和太阳能电池板组成。云峰水情自动测报系统水位传感器的设计
实事求是:(1)结构合理,信号稳定,现场使用,自动控制;(2)电缆长度可选择20 m至30m;(3)可长期放入水中,使用温度为40℃-40℃;(4)传感器的精度,即测量和采集水文信息的精度,是预报系统精度的基础,直接影响系统最终水文预报的精度,因此精度要求高;(5)传感器精度用传感器分辨率和测量精度表示。系统要求传感器分辨率为1cm,水位测量绝对误差小于3cm的概率应大于95%。因此,我们选择西苑仪表科技有限公司生产的输入液位变送器来测量水位。
[安装和应用]
在水情自动测报系统中,变送器用于测量河流水位。安装前,应注意检查安装现场水体产生的静压是否会超过变送器的测量范围,测量的河水是否与变送器的结构材料相容,河水是否会堵塞变送器的进水口。
变送器应垂直向下安装。由于西苑变送器用于流动的水,所以必须注意保持其传感面平行于水流方向,并且需要安装一个保持水静止的装置。我们采用在河流浅水区修建积水井的方式,在积水井底部连接进水管。进水管的方向应沿着河流的水流方向,其长度可根据实际情况适当选择。进水管的末端需要设置阻尼层,以阻尼水波,消除动水压力的影响,同时也起到过滤浑水和泥沙的作用。安装方法如图6所示。
在三通变送器的安装过程中,我们采取了以下经验措施来保证安装和变送器运行的顺利稳定:

(1)在变送器的探头上加固一个保护套,以减少水流和人为损坏;

(2)采用地下1.5m敷设,防止雷击和人为破坏;

(3)用铁管保护变送器电缆;

(4)在三厂变送器的电缆护套周围包裹一层塑料套管,避免维护时磨损电缆护套,造成电缆与变送器短路;

(5)由于水位测点距离控制设备较远,所需的变送器电缆较长,因此应在中间修建一个工作检查井,以方便维护。

 
[实际工作条件]
西苑变送器及时测量河道水位值,遥测站RTU控制器实时采集水位值。云峰水库汛期,水位遥测站每天2: 00、8: 00、14: 00、20: 00通过卫星向集安中心站传输河道水位值。当液位变送器测量的水位变量达到10毫米时,遥测站自动将水位信息传输到中心站。
云峰水库6月汛期,输入液位变送器对长白遥测站的水位测量数据与实测水位数据进行对比(见表1),表明变送器的测量精度满足分辨率为1°c·m、水位测量绝对误差小于3 Cm的概率大于95%的设计要求。同时,变送器结构合理,信号稳定,可投入水中长期使用和自动控制,工作温度也满足40℃-40℃的要求。