JZ-HW1径流堰水沙自动观测系统

一、 JZ-HW1径流堰水沙自动观测系统仪器用途

本产品应用于卡口站的水土流失自动监测，满足水土保持科研、管理、生产实际中水土保持主要相关参量的观测。可以根据需要，提供下列实时、准确的数据：

降雨量、降雨历时、雨强随时间的变化；

小流域产流量、水流含沙量、流域产沙量/输沙量及其随时间的变化；

小河流水流（表层、中层、底层）含沙量；

系统以实时在线状态进行动态（表层、中层、底层）监测；

系统任意招测不同水层的含沙量

大量数据的采集与存储；

测量数据的汇总、报表；

通过计算机网络/GPRS/本地数据存储卡，进行测量数据传输获取。

二、JZ-HW1径流堰水沙自动观测系统仪器原理

2.1概述

小流域的水保监测控制站系统由水土流失自动监测站工作管理/数据采集存储主控机、含沙量测量传感器、超声波水位测量传感器组件、雨量计组成。由雨量计测量降雨强度及其随时间的变化和总的降雨量与降雨历时。超声波水位测量传感器组件自动测量水位变化；通过中心控制计算机软件及参数设置计算随时间变化的径流流量，得到径流流量的实时变化过程。在筒式测量传感器设计中，根据低、常水位和高水位的液位变化特征，在径流剖面垂直分布多个泥沙测量口（标准系统配置3个传感器），测量径流断面含沙量的梯度分布。

通过断面泥沙含量及梯度分布以及由量水堰得到的流量，计算获得径流输沙量。通过工作管理/数据存储软件和主控机控制管理各个传感器测量得到的泥沙含量、径流量、降雨量的过程数据并进行数据的存储，并在有请求时通过moden向管理监测中心远程无线传输测量数据。

JZ-HW1径流堰水沙自动观测系统系统框架图如下：

图1系统框架图

JZ-HW1径流堰水沙自动观测系统数据采集管理主控机采用工业控制级标准，含ARM处理器开发的智能控制管理、数据采集/存储的控制器。系统可在太阳能电池支持下工作。正常情况下，系统处于休眠状态。在有降雨或径流产生时，系统自动上电启动，各传感器开始工作，系统按照设定的工作要求测量、采集存储传感器数据。系统自备硬盘，可以存储大量数据。通过通讯口可实时动态向上位计算机机传输各传感器测量结果。也可以应上位计算机的要求，向上位计算机发送存或清除存储的数据。上位计算机可以显示转换后的降雨量、泥沙含量、径流量、输沙量的过程数据和下载的历史记录数据。并可以生成Excel表格。

2.2JZ-HW1径流堰水沙自动观测系统泥沙测量仪（JZ-CGNS1型）

1：可实现多路径流泥沙含量及流量进行实时连续测量、数据传输及数据分析处理。

2：全天候无人值守，自动测量存储数据。

3：工作管理数据采集存储主控机可本地存储大量数据，可在现场通过R232接口下载数据。

4：具有在上位机上在线实时监测、显示各测量参数动态过程及曲线、历史数据下载功能。

5：可现场在数据管理主控机上自由设置采样频率及调校时钟。

6：稳定性好。传感器自主研发，精度高、稳定性强抗环境干扰能力强

7：泥沙含量采集仪的3D结构图

1:径流管 2:采样管 3:流量传感器 4:采样管电磁阀 5:样品槽 6:液位保持器 7:液位传感器 8:样品槽支架 9:泄水电磁阀 10:排水管

8：JZ-HW1径流堰水沙自动观测系统本传感器工作原理流程:

水体由A1进入管道，经A2流出并推动流量传感器，部分水体从A3排出,处理器C根据流量传感器得到的流速经过计算得出实时流量，B1采集到地表水体送入称重传感器,传感器D把收集到的数据送给处理器C经处理后得到泥沙含量,得到数据后传感器D把内部样品由B2排出为下次采样做好准备.处理器C通过485或串口输出外部设备.

2.3：JZ-HW1径流堰水沙自动观测系统液位流量传感器

依据监测流域区实际径流情况修建量水堰，超声波测量量水堰水位高度精度可达1mm，利用量水堰公式计算流量。所提供的软件包含了若干常用的量水堰计算公式，包括巴塞尔堰、三角堰、矩形堰和三角/矩形复合堰的计算公式。可以通过管理软件修改相关参数，以提高计算精度。

（泥沙自动监测仪---控制站布点图)

三、系统基本组成

序号	产品名称	型号	配置详述	数量
1	河道产流自动收集系统	JZ-HW1	分体式三层水位自动收集设备 (包含；自带浮箱、自动液位控制器，吸泥沙泵3个)	1
2	河道产流泥沙含量自动分析系统(设备自动数据采集器)	JZ-HY3	7寸宽温全彩触摸屏；数据自动存储、设置屏参、数据显示：瞬时水样计量、水样积累、泥沙含量、泥沙累积含量	1
3	GPRS数传终端	JZ-GPRS	移动、联通、电信三网通用	1
4	河道产流自动控制系统	JZ-HW1	不钢智能强电柜1个备包含：智能控制器1个，继电器1个，线缆一批立按键等。可现场实时控制系统运行、河道产流水样采集。	1
5	河道产流自动监测软件	标配	Windows平台软件；实现：数据存储、数据曲线、数据分析、数据导出、远程控制等	1
6	附件	标配	说明书、软件光盘、合格证、保修卡、管道、线缆、防护绳等配件	1

四：系统参数性能

4.1参数

1、泥沙含量：0.5—1000KG/立方米，

相对误差小于5%。

2、含沙量测量：采样间隔1—99分钟，

泥沙含量灵敏度：0.5KG/立方米；

流量范围：0.1-5500ml/s，

测量误差小于5%。

3、超声波流量传感器：

液位量程：3米

液位测量精度：0.5%

4、通讯：RJ45/232/485接口，本机数据存储

5、数显：中文LCD屏带背光

6、供电方式：220V交流/12V直流并存(可选太阳能供电)

7、功率：小于5瓦

8、应用温度范围：

存放：-40—80度

工作：0(不结冰)—60度

9、工作寿命：大于八年。