水文纜道在高壓輸出線影響下實驗的改進及使用

劉向楠

【摘要】水文纜道在信號的傳輸上會受到很多外在因素的影響，且當前應用在水文測站中纜道信號傳輸工作本身存在了不少急需解決的問題，嚴重影響了水文纜道自身優勢與作用的發揮。本文通過對水文纜道在高壓輸出線影響下的具體情況進行分析，并通過小改對其改進后的使用進行說明，以解決在高壓輸出線的復雜環境影響下無法正常使用等問題。

【關鍵詞】水文纜道；高壓輸出線；改進使用

隨著我國水文測驗技術的不斷發展，各種新型的水文設備及實測數據被大量收集與運用，對各測站的實時數據整理提供了重要的依據。在測船與纜道的自動測驗當中，大多的信號傳輸方式都呈現了基本的一致性，如何使水下的各種傳感器信號準確全面的傳到室內的接收儀器當中，使其在傳輸過程中不受到外界因素的干擾，是相關工作人員必須思考的問題。

1、水文纜道在高壓輸出線影響下實驗的改進原因及目的分析

水文纜道受到人們生產活動等多方面的影響，如垂直的鋼絲索絕緣子安裝高度不符合，導致產生的信號不足，無法發揮功能與作用，且在長期的日曬雨淋中也會發生接觸不良的情況，尤其是上空50萬V的高壓輸電線，其產生電磁干擾更容易受到影響，水文纜道的測流信號遭遇阻礙，還有的因為河床常年長滿水草且超過水深一半，及垂直鋼絲索絕緣子安裝高度不夠等原因影響了信號。針對這種普遍存在的現象必須引起足夠的重視，相關工作人員必須解決有關水文纜道在不同環境中無法正常使用，發揮功能的問題。

2、水文纜道在多水草河床影響下的的改進分析

隨著我國水文事業的發展，利用纜道來實現各種項目的測量或其他工作的進行有著迫切的使用要求，但信號會受到多種外在因素的影響。多水草河床的存在會影響水文纜道本身的功能與作用發揮，在對水文纜道的水深測試中，如果鉛魚到達河底，那么產生的信號會因鉛魚的底部閉合而受到干擾，一旦河床面長滿了水草，那么鉛魚在河底時就會因為水草位置處于河底信號托板和鉛魚底部的中間，使得信號不良反應發生，難以實現水深的測試。

針對這種情況，可以在鉛魚河底信號的托板兩邊固定鋼板，厚度保持為2mm即可，準確將水草與裝置相隔離，并以圓弧型的形式往兩側的上部分進行延伸，就與鉛魚之間形成一種外包裹的狀態。另外，河底的信號托板處于一種下垂的狀態，這時要保證水草隔離裝置高度在鉛魚高度的一半以內，實現河底信號托板與水草隔離裝置的同步進行，于是閉合了鉛魚底部與河底信號托板，保持隔離裝置的齊平，解決了測試的問題。

得到改進以后，即便水草已在河床處長滿，當鉛魚在河底時也能實現鉛魚底部和信號托板的閉合，保證了信號的穩定與清晰。在河床多水草的復雜環境下，可以采用以上的改進方式實現對水草進入河底托板的阻止，從而取得較好的改進效果。

另外，通常情況下，水面信號感應器采用鋁板來制作，但不會將金屬銅的信號傳輸線與鋁結合焊接，那么就只能采用螺絲將其固定，在長期的日曬雨淋中，一旦螺絲生銹，那么就會導致信號傳輸線和水面信號感應片接觸不好，對水面有很大影響。鉛魚尾翼和水面的信號感應片之間有很薄的絕緣層，但正因為過于薄而減小了絕緣層面積，于是在水面的信號感應片以及鋼板間的絕緣電阻出現大幅度降低，同樣對水面的信號幅度產生較大的影響。面對這種情況，可以通過改變絕緣體材料，將其改為環氧樹脂料，或是增加其機械的強度，減緩其老化速度。此外，絕緣層的面積要保證比水面信號的感應片面積大，因為水面信號感應片的周圍到鉛魚尾翼的鋼板距離已經擴大，那么相對水體的電阻也就增大，在水體分流的過程中信號減弱，也提高了水面信號的幅度。通過這樣的改進，水面信號就明顯清晰穩定，且感應更為靈敏，還有效提高了河底的信號幅度以及流速信號幅度，全面提高了傳輸的效率。

3、水文纜道在高壓輸出線影響下的改進分析

鉛魚進入水里以后，絕緣子也會被水淹沒，這時候信號的傳輸就要依靠垂直鋼絲索，而水面、河底以及流速的信號在水體電阻分流下都將減弱，對信號本身的幅度以及穩定性產生了較大的影響，同時降低其抗干擾信號的能力。在改進的過程中，重要的措施在于將絕緣子的高度根據具體情況進行調整，從距離鉛魚頂部0.4m的位置調整到4m，提升高度有助于鉛魚進入水下以后絕緣子也能露出水面，避免受到信號干擾。經過這樣的改進以后，水面、河底以及流速的信號都保證了穩定，且清晰度也明顯提高，在相關儀器的檢測下發現信號幅度大概提高了30%，抗干擾的能力也有所提高，形成了巨大的優勢。

另外，還可以在信號接收的回路中添加各種有助于消除信號干擾的裝置，因為測流的斷面上空存在50萬V的高壓輸電線，其自身的電磁干擾信號在循環的過程中形成接收回路。有相關數據顯示，在天晴的情況下信號受到的干擾數值大約為6V，而下雨的情況下信號受到的干擾數值大約為4V，通過對水文纜道測流自控儀器電源的接通，就會使水面河底以及流速的信號燈閃爍，同時還會發出連續的呼叫聲，這充分證明了調節儀器本身的靈敏度，但這也僅僅反應靈敏度，調節儀器的旋紐和信號的衰減參數沒有任何影響與變化，也就是說完全無法使用水文纜道。

在改進方法的選擇上，可以增加接收回路的消除干擾信號的裝置，這種裝置是由C1濾波電路、DZ1、DZ2R3C3組成的雙向鉗位電路以及R1R2C2積分電路共同組成，通過采用濾波電路對高頻的干擾信號進行消除，而中頻的干擾信號則會被積分電路消除，低頻干擾信號被雙向鉗位電路消除。經過三級的電路處理以及消除步驟，最終將干擾信號完全消除。在改進措施施行以后，水面、河底以及流速的信號明顯更為穩定，清晰度提高，且完全消除了呼叫聲，這使得50萬V高壓輸電線對水文纜道運作使用等方面的棘手問題得到了有效解決。

4、結束語

綜上所述，隨著人們對水文纜道使用性質與價值認識上的提高，水文纜道信號傳輸的效果已逐漸得到了保障，在長期的實踐中工作人員探索了多種有關高壓輸出線等影響下水文纜道信號傳輸的改進與使用方法，成功地解決了信號傳輸干擾等問題，為今后工作的開展提供了一定的參考價值。

參考文獻：

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