蒸發站系列

FFZ-01P型水面蒸發觀測數字平臺系統設備

作者：發布于：2013/12/4 16:41:59 點擊：次

詳細介紹：

FFZ-01P型水面蒸發觀測數字平臺系統設備

1. 導言：

FZ-01P型水面蒸發觀測數字平臺系統（以下稱“數字平臺”系統或“系統”）是一種同時適用于20m²、5m²、1m²蒸發池，用作水面蒸發自動觀測的成套系統設備，包括：FFZ-01型數字水面蒸發計、JFZ-01型數字雨量計、數控溢流井、數控補水箱、采集控制箱、配套電路水路設施、上位機系統等。

本數字觀測平臺性能技術參數全部達到中華人民共和國水利電力部《水面蒸發觀測規范》SD265-88和中國氣象局2003年版《地面氣象觀測規范》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數字觀測平臺。

2. 系統組成、工作原理

系統組成設備清單見下表

系統設備清單表

序號	型號名稱		主要技術參數	備注
1	FFZ-01型數字水面蒸發計		分辨力：0.1mm
2	JFZ-01型數字雨量計		分辨力：0.1mm
3	數字溢流桶		分辨力：水面蒸發當量≤0.01mm
4	測井		Φ360mm870mm（1 m²和5m²蒸發池）； Φ618mm870mm（20 m²蒸發池）
5	交流潛水泵B₁、B₂		流量≥40升/分（20m²蒸發池）流量≥10升/分（5 m²蒸發池）流量≥2升/分（1 m²蒸發池）
6	數控補水箱	補水箱	容積：2m³	水箱（水池）用戶自備
6	數控補水箱	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	上位機系統+RS485通信接口
9	電源系統
10	蒸發池		20m²、5 m²、1 m²	用戶自備

系統設備及現場安裝見圖（1）、圖（2）

系統工作原理：水面蒸發觀測數字平臺系統以蒸發計、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、降水、溢流過程信息，自動控制蒸發池、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、數傳通信機（RTU）連接，利用系統配套的應用軟件可以實現水面蒸發過程信息的遠程監測及資料整編入庫。

投入運行的水面蒸發觀測數字平臺系統中蒸發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池內水面高度變化計算蒸發量。每當蒸發池內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量。

在降水日，當蒸發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據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《水面蒸發觀測規范》及國家氣象局《地面氣象觀測規范》規定，蒸發量的計算公式為：

蒸發量=（蒸發池水位測量值-蒸發池水位起算值）+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: 表示水面蒸發量，單位：mm

W_t：表示測量時刻（t）的蒸發池水位，單位：mm

W₀：表示起算時刻的蒸發池水位，單位：mm

W_t、W₀值由FFZ-01型數字水面蒸發計自動測量。

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

Q_y：表示被測時段內的溢流量，Q_y值由數控溢流井自動測量，單位：mm

3. 主要性能技術參數:

3.1 蒸發池水面變幅:

水位標準線為基準:±20mm

3.2 分辨力:

a. 蒸發量測量分辨力: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. 無降水時系統測量誤差(δ_F)：

δ_F=δ_f

式中δ_f表示數字蒸發計測量誤差，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

3.4 采集器時鐘走時精度: 4分種/月

3.5 上位機功能：

數據表格形式：

（1）水面蒸發量、降水量、溢流量信息顯示（月報表、年報表）

（2）水面蒸發量、降水量、溢流量曲線圖（月曲線圖、年曲線圖）

（3）水面蒸發量、降水量、溢流量柱狀圖（月柱狀圖、年柱狀圖）

（4）水面蒸發量、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（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. 系統設備的使用、維護（略）

5.1 運行前的調試、檢驗

5.2 試運行記錄

5.3 使用、維護

6. 故障排除（略）

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