蒸發(fā)站系列

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FFZ-01P型水面蒸發(fā)觀測數(shù)字平臺系統(tǒng)設(shè)備

作者：發(fā)布于：2013/12/4 16:41:59 點擊：次

FFZ-01P型水面蒸發(fā)觀測數(shù)字平臺系統(tǒng)設(shè)備

詳細(xì)介紹：

FFZ-01P型水面蒸發(fā)觀測數(shù)字平臺系統(tǒng)設(shè)備

1. 導(dǎo)言：

FZ-01P型水面蒸發(fā)觀測數(shù)字平臺系統(tǒng)（以下稱“數(shù)字平臺”系統(tǒng)或“系統(tǒng)”）是一種同時適用于20m²、5m²、1m²蒸發(fā)池，用作水面蒸發(fā)自動觀測的成套系統(tǒng)設(shè)備，包括：FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計、JFZ-01型數(shù)字雨量計、數(shù)控溢流井、數(shù)控補水箱、采集控制箱、配套電路水路設(shè)施、上位機(jī)系統(tǒng)等。

本數(shù)字觀測平臺性能技術(shù)參數(shù)全部達(dá)到中華人民共和國水利電力部《水面蒸發(fā)觀測規(guī)范》SD265-88和中國氣象局2003年版《地面氣象觀測規(guī)范》相關(guān)要求，是當(dāng)前分辨力、測量準(zhǔn)確度最高，自動化程度最高的水面蒸發(fā)數(shù)字觀測平臺。

2. 系統(tǒng)組成、工作原理

系統(tǒng)組成設(shè)備清單見下表

系統(tǒng)設(shè)備清單表

序號	型號名稱		主要技術(shù)參數(shù)	備注
1	FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計		分辨力：0.1mm
2	JFZ-01型數(shù)字雨量計		分辨力：0.1mm
3	數(shù)字溢流桶		分辨力：水面蒸發(fā)當(dāng)量≤0.01mm
4	測井		Φ360mm870mm（1 m²和5m²蒸發(fā)池）； Φ618mm870mm（20 m²蒸發(fā)池）
5	交流潛水泵B₁、B₂		流量≥40升/分（20m²蒸發(fā)池）流量≥10升/分（5 m²蒸發(fā)池）流量≥2升/分（1 m²蒸發(fā)池）
6	數(shù)控補水箱	補水箱	容積：2m³	水箱（水池）用戶自備
6	數(shù)控補水箱	交流潛水泵B₃	流量：（2-40）升/分	水箱（水池）用戶自備
7	采集控制箱
8	上位機(jī)系統(tǒng)+RS485通信接口
9	電源系統(tǒng)
10	蒸發(fā)池		20m²、5 m²、1 m²	用戶自備

系統(tǒng)設(shè)備及現(xiàn)場安裝見圖（1）、圖（2）

系統(tǒng)工作原理：水面蒸發(fā)觀測數(shù)字平臺系統(tǒng)以蒸發(fā)計、雨量計、溢流桶為基本觀測器具，以采集器自動采集、處理、顯示蒸發(fā)、降水、溢流過程信息，自動控制蒸發(fā)池、溢流井補、排水過程。采集器通過RS485/232通信接口分別與上位機(jī)系統(tǒng)、數(shù)傳通信機(jī)（RTU）連接，利用系統(tǒng)配套的應(yīng)用軟件可以實現(xiàn)水面蒸發(fā)過程信息的遠(yuǎn)程監(jiān)測及資料整編入庫。

投入運行的水面蒸發(fā)觀測數(shù)字平臺系統(tǒng)中蒸發(fā)池水位高度應(yīng)保持在水位標(biāo)志線上。無降水日時，采集器自動采集蒸發(fā)池內(nèi)水面高度變化計算蒸發(fā)量。每當(dāng)蒸發(fā)池內(nèi)水面高度降至約定值（水位標(biāo)志線以下10mm）時，采集器在觀測日分界時刻（水文分界日為8：00，氣象分界日為20：00）控制補水泵B₃工作，給蒸發(fā)池自動補水，使池中水位恢復(fù)至水位標(biāo)志線高度，然后，以補水后的高度作為起測點，測量下一時段的蒸發(fā)量。

在降水日，當(dāng)蒸發(fā)池水位升高至約定值（水位標(biāo)志線以上10 mm）時，采集器驅(qū)動溢流泵B₁工作，使蒸發(fā)池中的水流入溢流井，當(dāng)溢流井水位達(dá)到約定值時溢流過程結(jié)束，采集器采集計算溢流量數(shù)據(jù)后啟動溢流井排水泵B₂工作，將溢流桶中的水排放至約定底水高度。

依據(jù)《水面蒸發(fā)觀測規(guī)范》及國家氣象局《地面氣象觀測規(guī)范》規(guī)定，蒸發(fā)量的計算公式為：

蒸發(fā)量=（蒸發(fā)池水位測量值-蒸發(fā)池水位起算值）+降水量-溢流量

上式可簡化表示為：

Q_F =（W_t-W₀）+Q_j-Q_y

式中：Q_F: 表示水面蒸發(fā)量，單位：mm

W_t：表示測量時刻（t）的蒸發(fā)池水位，單位：mm

W₀：表示起算時刻的蒸發(fā)池水位，單位：mm

W_t、W₀值由FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計自動測量。

Q_j：表示被測時段內(nèi)的降水量，Q_j值由JFZ-01型數(shù)字雨量計提供，單位：mm

Q_y：表示被測時段內(nèi)的溢流量，Q_y值由數(shù)控溢流井自動測量，單位：mm

3. 主要性能技術(shù)參數(shù):

3.1 蒸發(fā)池水面變幅:

水位標(biāo)準(zhǔn)線為基準(zhǔn):±20mm

3.2 分辨力:

a. 蒸發(fā)量測量分辨力:0.1mm

b. 降水量測量分辨力:0.1mm

c. 溢流量測量分辨力:≤0.01mm

3.3 測量準(zhǔn)確度:

a. 無降水時系統(tǒng)測量誤差(δ_F)：

δ_F=δ_f

式中δ_f表示數(shù)字蒸發(fā)計測量誤差，δ_f≤±3%

b. 有降水無溢流時:

δ_F=δ_f±δ_j

式中δ_j為JFZ-01型數(shù)字雨量計測量誤差

δ_j≤±0.2mm(降水量≤10mm, 時)

δ_{j≤±0.2mm±1%*FS(降水量≥10mm時)}

c. 有降水且產(chǎn)生溢流時:

δ_F=δ_f±δ_j±δ_L

式中δ_f≤±0.02mm*N其中N為溢流井排水次數(shù)

3.4 采集器時鐘走時精度: 4分種/月

3.5 上位機(jī)功能：

數(shù)據(jù)表格形式：

（1）水面蒸發(fā)量、降水量、溢流量信息顯示（月報表、年報表）

（2）水面蒸發(fā)量、降水量、溢流量曲線圖（月曲線圖、年曲線圖）

（3）水面蒸發(fā)量、降水量、溢流量柱狀圖（月柱狀圖、年柱狀圖）

（4）水面蒸發(fā)量、降水量、溢流量柱狀圖（月柱狀圖、年柱狀圖）

（5）報警信息：設(shè)備狀態(tài)（滲漏）報警、電源電壓報警

4. 設(shè)備安裝（略）

4.1 基礎(chǔ)建設(shè)

4.2 儀器設(shè)備的安裝

5. 系統(tǒng)設(shè)備的使用、維護(hù)（略）

5.1 運行前的調(diào)試、檢驗

5.2 試運行記錄

5.3 使用、維護(hù)

6. 故障排除（略）

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