YCH-1D型雷達式水位計在普樂堡水文站的應用

□ 法立鵬（本溪市水文局）

1 普樂堡水文站概況

普樂堡水文站位于遼寧省桓仁縣境內大雅河干流上，該站控制流域面積526km2。大雅河河道比降大、水量充沛，水能資源豐富，1954年就建起了全省第一座小水電站，到目前為止，流域內共有老漫子等7座小水電站。小水電的興建雖然帶來了一定的經濟效益，但也影響了自然河道的河流特性，水文站的水位觀測過程受到嚴重干擾。該站平水期水位變化頻繁，人工觀測水位已經滿足不了推求流量的要求，雷達式水位計的安裝應用很好地解決了這個問題，它能完整測量出水位的變化過程，并能自動存儲，以便日后查閱。

2 雷達式水位計基本情況

2.1 工作原理

雷達水位計結構原理圖如圖1所示。

圖1 雷達水位計結構原理示意圖

雷達水位計主要是可通過接觸或非接觸方式感測各種水域的水位,并自動轉化為格雷碼或4-20mA等電量送數據采集器定時采集處理。數據采集器定時采集處理后的有效數據同時送顯示屏顯示、存儲器存儲和無線發射器（數傳電臺或GSM）發射傳輸。置數鍵盤用于設置、修改、查看數據采集儀中的各種參數。儀器的供電由電池組供給12V直流電源，太陽能電池板負責通過充電控制器為電池組浮充電源。

2.2 儀器維護

該儀器屬長期使用自動化儀器，一般無須維護。若使用時間長久，出現故障可按下表1進行初步檢查處理。

表1 YCH-1D型水情數據遙測儀相關故障維修表

2.3 儀器的操作使用

儀器首次開機前，應按使用說明書要求檢查聯線，接好電源插頭。待儀器安裝完畢后，確認聯線連接無誤，接通水位儀電源，顯示如圖2所示。

圖2 測量狀態顯示圖

圖中各符號表示為:

0041＃―站號0041,可設站號為0000-9999；GPRS為4位數,也可由計算機設置。

E－XX.XX―當前儀器電池電壓；

TXX:XX:XX―當前時間顯示，時、分、秒；

SW=XXXX.XXX―含當前高程水位顯示，精確到mm；

R=XXX.X―當前日雨量顯示，精確到0.10mm。每天8點復零。

根據所讀水位，通過按鍵可自行設定高程水位，水位零點值，如:儀器安裝時，初讀水位（在G=0000.00時）為18.37m，而實際水尺讀數為14.01m，則先算出儀器安裝水位零點值:18.37-14.01=4.36m,即將安裝高差C值設為04.36（選接浮子水位傳感器時，C值一般都為零）。

3 雷達式水位計觀測與人工觀測對比分析

3.1 對比觀測方法

對比觀測的方法采用人工觀測與儀測同步進行，時間為每日早8時（結冰期除外）。比測位置都為基本水尺斷面，比測資料為2012年4-10月，2013年4-10月，2014年4-9月共20個月的觀測資料進行比測。此期間河流經過枯水期、平水期和洪水期幾個過程，具有一定代表性。

3.2 對比觀測成果分析

通過人工與儀測結果隨機抽樣對比分析，雷達式水位計水位觀測成果完全滿足水位觀測要求，誤差控制在合理范圍內，滿足水文測驗規范水位觀測要求。表2為隨機抽樣比測結果分析。

表2 普樂堡水文站人工觀測水位成果

2012-2014年雷達水位計與人工觀測共比測512次，其中誤差100%控制在±2cm以內，達到水位觀測規范要求。

4 雷達式水位計的適用環境與特點

雷達式水位計在普樂堡水文站得到了良好的應用，在長時間的使用過程中，儀器也逐漸凸顯出其使用環境與特點。

4.1 適用環境

該儀器可廣泛用于觀測江河﹑湖泊﹑水庫﹑地下水等水位測量。自動完成水位測量﹑信號轉換﹑存貯顯示和數據傳輸等任務。既可作為水情測報系統的遙測站，又可作為水文站的水位無線短傳儀器。

4.2 特點

其特點是精度高、易維護、壽命長，目前此型號水位計在普樂堡水文站得到了良好的應用。但該儀器在北方河流的使用有一定的局限性，水體結冰后便無法使用，并且易遭受雷擊，需做好避雷措施。

5 結語

通過雷達水位計在普樂堡水文站的應用分析，其優勢不言而喻，和其它水位計相比，它的制作材質較好、結構穩固，測量的精度也非常高，同時雷達水位計的安裝和調試方式也非常方便快捷，尤其適合在受水利工程影響地區的水位觀測，極大地減輕了人工觀測的工作量。在未來的應用中，雷達式水位計將會不斷普及，成為各行業水位觀測的好幫手。