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FFZ-01P型全自動水面蒸發(fā)池 |
FFZ-01P型全自動水面蒸發(fā)池
1. 導言:
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、配套電路水路設施、上位機系統(tǒng)等。
本數(shù)字觀測平臺性能技術參數(shù)全部達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》相關要求,是當前分辨力、測量準確度最高,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)組成設備清單見下表
系統(tǒng)設備清單表
系統(tǒng)設備及現(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系統(tǒng)、數(shù)傳通信機(RTU)連接,利用系統(tǒng)配套的應用軟件可以實現(xiàn)水面蒸發(fā)過程信息的遠程監(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)池水位高度應保持在水位標志線上。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。每當蒸發(fā)池內(nèi)水面高度降至約定值(水位標志線以下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,使池中水位恢復至水位標志線高度,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,當蒸發(fā)池水位升高至約定值(水位標志線以上10 mm)時,采集器驅動溢流泵B1工作,使蒸發(fā)池中的水流入溢流井,當溢流井水位達到約定值時溢流過程結束,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:
QF =(Wt-W0)+Qj-Qy
式中:QF: 表示水面蒸發(fā)量,單位:mm
Wt: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
Wt、W0值由FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計自動測量。
Qj:表示被測時段內(nèi)的降水量,Qj值由JFZ-01型數(shù)字雨量計提供,單位:mm
Qy:表示被測時段內(nèi)的溢流量,Qy值由數(shù)控溢流井自動測量,單位:mm
3. 主要性能技術參數(shù):
3.1 蒸發(fā)池水面變幅:
水位標準線為基準:±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 測量準確度:
a. 無降水時系統(tǒng)測量誤差(δF):
δF=δf
式中δf表示數(shù)字蒸發(fā)計測量誤差,δf≤±3%
b. 有降水無溢流時:
δF=δf±δj
式中δj為JFZ-01型數(shù)字雨量計測量誤差
δj≤±0.2mm(降水量≤10mm, 時)
δj≤±0.2mm±1%*FS(降水量≥10mm時)
c. 有降水且產(chǎn)生溢流時:
δF=δf±δj±δL
式中δf≤±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:設備狀態(tài)(滲漏)報警、電源電壓報警
4. 設備安裝(略)
4.1 基礎建設
4.2 儀器設備的安裝
5. 系統(tǒng)設備的 使用、維護(詳見說明書)
5.1 運行前的調(diào)試、檢驗
5.2 試運行記錄
5.3 使用、維護
6. 故障排除(詳見說明書)。
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