超聲波雷達水位計安裝支架的研發分析

趙 冬

(遼寧省錦州水文局，遼寧 錦州 121000)

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超聲波雷達水位計安裝支架的研發分析

趙 冬

(遼寧省錦州水文局，遼寧 錦州 121000)

遼寧省是我國的水利基礎工程建設大省，水文研究工作具有顯著地成效和借鑒價值。水位計作為水文勘察中的一大工具，在水文科研中逐漸發揮著越來越重的作用。但是，我國的水位計安裝過程復雜，結構安全性、可操作性較低，逐漸成為制約我國水文研究發展的重要問題。文章依托遼寧省水文勘察為背景，創造性地提出了一種超聲波雷達水位計安裝支架，闡述了該水位計支架的具體結構構造及其技術方案，新型安裝支架較傳統水位計安裝支架有明顯的優勢，指導現場水位計高效、便捷、安全施工。

超聲波雷達；水位計；安裝支架；技術方案；優缺點；研發

隨著社會的快速發展，水文勘測技術也在逐步向自動化、智能化方向轉變，但目前還是有一些傳統的老舊的基礎設施得不到完善，制約了水文勘測技術的發展，也嚴重影響水文工作的正常進行以及水文行業的整體形象[1]。作為基礎設施，超聲波雷達水位計安裝支架就一直采用傳統結構，即設備主架結構通常采用多根鋼管焊接而成，只能滿足設備安裝的基本要求，在運輸安裝、維護檢修、穩定性等方面逐漸滿足不了目前水文勘測的需要。因此，為了保證水文勘測快速、高效、便捷正常進行，亟需要對水位計的安裝支架結構和安裝進行深入研究和創新，以促進水文勘測工作的全面推進和展開[2]。

本文基于目前遼寧省水文勘測的研究現狀，針對雷達式水位計安裝支架問題進行了深入的研究，發明一種高效、便捷、安全的雷達式水位計安裝支架，并對其具體結構進行了詳細的概述和劃分，通過施工技術方案闡述了該水位計安裝支架的具體施工，對比分析了新型水位計安裝支架和傳統安裝支架的優缺點，客觀的評價了新型水位計的優勢建議及可行性，為水文勘測水位計檢測提供借鑒。

1 超聲波雷達水位計支架結構

超聲波雷達水位計安裝支架主要結構包括：主架體，分體式基座，避雷針和雨量筒，水平連接板等組成[3]。

1.1 主體架

主架體呈方鋼管狀，頂部設有U形水平支撐臺，U形水平支撐臺上支撐有設備箱，設備箱前端和U形水平支撐臺前端利用轉軸鉸接，U形水平支撐臺前端利用所述轉軸另鉸接有副支臂，副支臂前端下表面固定有雷達水位計，副支臂后部和主架體側面對應設有一對用于鉸接驅動油缸Ⅰ的連接耳Ⅰ。U形水平支撐臺后端與主架體側面平齊，U形水平支撐臺后端與設備箱利用螺栓連接固定。

1.2 分體式基座

主架體底部設有分體式基座，主架體底部一側與分體式基座鉸接，其他三面利用螺栓與分體式基座連接固定，分體式基座和主架體對應設有一對用于鉸接驅動油缸Ⅱ的連接耳Ⅱ。主架體內設有傾角傳感器，主架體底部設有紅外感應器。

1.3 避雷針和雨量筒

超聲波雷達水位計安裝支架箱頂面設有避雷針和雨量筒，避雷針頂端與副支臂前端之間、避雷針頂端與設備箱后端兩側之間分別連接有避雷鋼纜，避雷針下部安裝有太陽能板。

1.4 水平連接板

主架體底部和分體式基座頂部分別設有水平連接板，主架體和分體式基座與水平連接板之間設有加強筋[4]。具體結構如下圖1所示。

圖中：1.分體式基座、2.主架體、3.U形水平支撐臺、4.設備箱、 5.雨量筒、6.避雷鋼纜、7.避雷針、8.太陽能板、 9.副支臂、10.雷達水位計、11.連接耳Ⅰ、12.連接耳、 Ⅱ、13.驅動油缸Ⅰ、14.驅動油缸Ⅱ、15.水平連接板。圖1 水位計支架結構示意圖

2 支架安裝施工技術方案

支架安裝支架施工的技術方案如下所示：

2.1 運輸組裝

超聲波雷達水位計安裝支架，主架體由400mm長、寬的方鋼制成，主架體呈方鋼管狀，可以通過機動車輛進行運輸至待檢測指定位置。

2.2 安裝分體式基座

分體式基座位于主架體的底部，與主架體底部一側通過鉸接鏈接，并通過螺栓固定連接。分體式基座頂部通過加強筋連接水平連接板。

2.3 U形水平支撐臺施工

U形水平支撐臺是設備箱的主要支撐部位，安裝過程中需要利用轉軸鉸接，安裝完成后，保證其后端與主架體側面平齊，后側與設備箱螺栓固定。支撐臺安裝完成后，需對副支臂進行安裝，用以固定雷達水位計，保證后部和主架體側面對應設有一對用于鉸接驅動油缸Ⅰ的連接耳Ⅰ。

2.4 避雷針和雨量筒安裝

避雷針和雨量筒位于設備箱頂面，通過避雷鋼纜進行連接；避雷針通過太陽能板提供能量進行工作，安裝時應保證太陽能板與避雷針之間保留一定角度，方便避雷針角度調整。

2.5 主體架安裝

附屬設施安裝完成后，將各設備進行就地組裝，安裝主體架結構。安裝完成后需進行調試，并打開底部的紅外感應器。檢查無誤后即可進行監測工作[5]。

雷達水位計支架的安裝及其工作狀態如下圖2所示。

圖2 雷達水位計安裝及工作狀態示意圖

3 與現有水位計安裝支架優缺點比較

所研制的超聲波雷達水位計支架的在施工、運行和管理維護方面較傳統水位計之家具有較為明顯的優勢，為推廣超聲波雷達水位計支架的廣泛應用，特對兩類水位計支架的優缺點進行對比分析[6]。具體如表1所示。圖3為超聲波雷達水位計支架檢修和運輸過程示意圖。

表1 與現有水位計支架優缺點比較

圖3 超聲波雷達水位計支架檢修和運輸過程示意圖

4 結 語

在數字化快速發展的當代，雷達水位計在水文勘察中的發揮這越來越重要的作用，并逐漸成為水文實時檢測的主要手段。本文依托遼寧省水文勘察研究現狀為研究背景，創造性地提出了一種超聲波雷達水位計安裝支架，詳細闡述了該水位計支架的具體結構構造及其技術方案，新型安裝支架較傳統水位計安裝支架有明顯的優勢，能夠實現水位計高效、便捷、安全施工，對遼寧省水文勘測具有重要的指導和借鑒意義[7]。此外，新型超聲波雷達水位計安裝支架，可替代傳統水位計支架進行水位觀測施工，縮小了設備成本，提高了社會效益與經濟效益，具有較為廣泛的推廣前景。

[1]牛睿平.一種新型國產雷達水位計的設計[J].水利信息化，2015(05): 34-38.

[2]馮能操，陳衛，羅維新.Vegapuls61雷達水位計在長江數字航道水位測量中的應用[J].水運工程,2014(11):51-53.

[3]許笠，王延樂，華小軍.雷達水位計在水情監測系統中的應用研究[J].人民長江，2014,02(45)：74-77.

[4]法立鵬.YCH-1D 型雷達式水位計在普樂堡水文站的應用[J].河南水利與南水北調,2015(07):63-64.

[5]王文寶.OTT RLS 雷達水位計在大理水文自動測報系統中的應用[J].珠江現代建設,2015(04):24-25.

[6]馬志剛，張玉勝，陳泉志.雷達水位計在黃河中游測區的應用研究[J].科技經濟導刊，2016(27):77-78.

[7]鄭杰.YSCADA-1雷達水位計在則克臺站水情監測中的應用[J].新疆水利,2015(06):12-14.

1007-7596(2017)03-0026-03

2017-02-24

趙冬(1982-)，男，遼寧錦州人，工程師，從事水文水資源勘測設備維護、管理、設備自動化研究工作。

TP277

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