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          雷達液位計

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          三暢雷達液位計在大廟站液位丈量運用剖析

          作者: 起源: 宣布時光:2020-04-29 16:13:31
           [摘要]爲加倍便捷、高效、平安的獲得水文數據,采取古代化技術來完成這一目的。針對大廟站援用SCLD雷達液位計丈量取代人工丈量,商量SCLD雷達液位計的適用性和精確性。經由過程用人工不雅測數據與SCLD雷達液位計丈量數據停止比較剖析。剖析成果註解:與人工丈量比擬,SCLD雷達液位計丈量誤差在±3cm的湧現機率爲7.35%;誤差在±2cm的湧現機率爲10.29%;誤差在±1cm的湧現機率爲49.01%;沒有誤差的湧現機率爲33.33%。低水時體系誤差爲0.3cm,相信度程度95%的綜合不肯定度爲2cm;中水時體系誤差爲-0.2cm,相信度程度95%的綜合不肯定度爲2cm。依據《水位不雅測尺度》GBT50138-2010的有關劃定,SCLD雷達液位計水位材料不雅測精度相符劃定請求,可在大廟站水文丈量中正常應用。
           
                隨著時期的發展,台灣省中小河道水文監測體系的建成及賡續完美,站網密度增大、監測規模也進一步進步,站網測報及辦事功效加倍周全、主動化、根本完成水文古代化監測。
           
                爲進步水文測報程度,加重測站人員的任務強度、包管考試精度、摸索水文監測改造之路,推動“聰明水文”的發展,大廟站裝備SCLDPLUS35型雷達液位計停止監測,爲剖析其適用性和精確性,本文經由過程人工不雅測數據和雷達液位計丈量數據停止比較剖析,爲雷達液位計在此站的運用供給根據,也可爲往後大廟站制訂水文巡測計劃供給參考材料。
           
          1大廟站概略
                大廟水文站位于夏縣瑤峰鎮大廟村,地輿地位爲東經116°16',北緯35°05',掌握流域面積55.9km2,重要對白新店液位停止監測。白新店起源于泗交鎮瓦溝,往西經由瑤峰鎮大廟村,九溝十八岔溪在這裏聚集,往下賤入白新店水庫再向西于瑤台出巫鹹(前名巫鹹河),再往西入中留水庫,往東北偏向經禹王鄉秦家埝等村落最初彙入青龍河,持續向南流經由苦池水庫,最初一級彙入中和伍姓湖。這裏屬于半幹旱大陸性季風尚候,夏季風行東南風,枯燥嚴寒;夏日風行西北風,酷熱多雨。受季風運動影響降雨重要集中在六月下旬至九月中旬,7、八兩個月多暴雨和雷陣雨,降水量占全年的60%以上。年最大降雨量964.2mm,年最小降雨量285.3mm,多年均勻降雨量572.6mm,多年均勻蒸發量2137.6mm。縣境總長40km,流域面積76km2,清水液位0.37m3/s,汗青上最大洪峰596m3/s。
           
                本站流域水系屬于黃河道域黃河水系,爲姚暹渠主流白新店小流域掌握站。設站目標:防汛監測,爲下流白新店水庫、中留水庫、夏縣縣城的防汛抗洪供給根據;搜集了小部門區域面積內的暴雨洪水材料研討産彙流參數在處所上的變更紀律;爲水資本開辟掩護監測供給根據。洪水特點爲漲水快、落水慢,漲水時並伴隨雜物,石優等,若采取人工不雅測,則有必定難度,是以需引進更加先輩的古代化丈量辦法。
           
          2、SCLD型雷達液位計
          2.1任務道理
                SCLD雷達液位計是經由過程天線應用微波脈沖發射並接收旌旗燈號。雷達它是以光速運轉,在運轉時光過程當中被轉換爲水位旌旗燈號。在此過程當中應用一種時光延長。確保了精准的丈量,最初經由過程水位遙測終端,完成對旌旗燈號收集,傳輸,和水位的監測。
           
          2.2設備構成及目標參數
                雷達水位監測體系由雷達液位計,水位遙測終端,裝置支架,供電體系,傳輸體系及配件構成。普通情形下根本的部件是分歧的,依據應用情況的分歧,應用的配件能夠不雷同。
           
          技術目標:(1)任務道理:脈沖雷達測距
                (2)電波頻率:26GHz
                (3)發射錐度角:22
                (4)丈量規模:0~20m
                (5)標稱精度:±1厘米(全量程)(6)數據輸入:4-20mA
                (7)標稱功耗:0.24W
                (8)任務電壓:12~24VDC
                (9)任務溫度:-20℃~+70℃
                (10)幾何尺寸:直徑140mm,長度364mm
                (11)分量:1.6kg
           
          2.3重要特色
                (1)闊別水面丈量,確保了不接觸水面,儀器不受水的攪擾;(2)不受水面漂浮物的環繞糾纏或撞擊,同時比擬傳統儀器,沒有了高速水流沖擊力的影響;(3)投資小,節儉財力;(4)無活動部件,不因部件磨損而發生毛病;(5)儀器本身模塊及組合,它能在某種前提下知足應用請求;
           
          2.4儀器裝置、調試
                儀器裝置選址應當知足節儉財力同時又確保能不雅測最高洪水位及最低枯水位的請求,根本水尺斷面靠主水流的的岸邊,多應用原有修建物。裝置終了後,依照仿單調試儀器,依照人工不雅測水位的參數值使儀器的站碼、時光、丈量距離、傳輸方法、傳感器高程參數等調劑分歧。
           
          3人工與SCLD雷達液位計丈量比較剖析
           
          3.1剖析根據
                依據水位不雅測尺度(GB/T50138-2010)第6.2.2請求,比測時我們依照尺度把水位變幅分紅幾個測段停止,每段比測次數應在30次以上;第6.2.3請求,比測成果應相符以下劃定:普通水位站,相信程度95%的綜合不肯定度應爲3cm,體系誤差應爲±1cm。
           
                依據本標準第E.0.6請求,采取主動檢測設備監測水位時,其不肯定度應按以下辦法預算:(1)體系不肯定度應按下式盤算:
          主動檢測設備監測水位 時,其不肯定度盤算公式
           
          3.2材料選用及剖析
                本次選用雷達液位計2018年5-8月數據,分離與人工不雅測的水位材料停止比較,比測水位級從6.92~7.06m。比測數據共有204個,2018年6月6日和8月14日逐時水位對比表分離見表1、表2。
          2018年6月雷達水位計與人工不雅測逐時水位誤差對比表2018年8月雷達水位計與人工不雅測逐時水位誤差對比表
           
                從表1、表2中可以得出,雷達水位計與人工不雅測的逐時水位在高水時誤差較大,緣由以下:(1)比測時代正值微風大雨,風波較大,對超聲波水位計和人工丈量讀數都邑有必定影響,形成精度的誤差,水面較鎮靜低水位時,釀成的影響較小,不雅測成果根本分歧;(2)碰到洪水期,水勢較大,水流較急,河水中的漂浮物雜物較多,對超聲波水位計丈量精度有影響;
           
          3.3誤差剖析成果
                爲包管水位不雅測材料的質量,依據《水位不雅測尺度》GBT50138-2010的有關劃定,大廟(河流)站雷達液位計與校核水尺停止了4個月的比測,比測成果見表3。
          雷達水位計誤差統計表
                從表3可以看出瞬時水位,誤差在±3cm的有15次,湧現機率爲7.35%;誤差在±2cm的有21次,湧現機率爲10.29%;誤差在±1cm的有100次,湧現機率爲49.01%;沒有誤差的68次,湧現機率爲33.33%。低水時體系誤差爲0.3cm,相信度程度95%的綜合不肯定度爲2cm;中水時體系誤差爲-0.2cm,相信度程度95%的綜合不肯定度爲2cm。依據《水位不雅測尺度》GBT50138-2010的有關劃定,采取雷達液位計丈量的數據精度到達劃定請求。是以SCLD雷達液位計可在大廟站水文丈量中正常應用
           
          4結語
                雷達液位計不雅測材料相符《水位不雅測尺度》GBT50138-2010的有關劃定,在大廟站水文丈量中可以正常應用。在應用中應留意以下成績:
                (1)要在水位不雅讀規模內應用,不準時的檢討儀器運轉情形,湧現成績立馬處理,沒法處置時,采取人工不雅測,同時要查對其顯示時光的準確性,以確保材料的真實精確,另外封凍和流冰期弗成應用;
                (2)在比測時代,逐日要在統壹時光比測,如許數據才加倍精確,如遇微風大雨氣象或是洪水期須要增長比測次數,雷達液位計水位與比測水位跨越3cm時,應實時停止校勘;
                (3)在平常任務中,雷達液位計的結果,既要能反應水位變更進程,又要知足電子上表的請求,參考《水位不雅測尺度》;
                (4)雷達液位計要留意平常的保護頤養,填寫好記載,延伸應用時光。

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