超聲波雷達(dá)水位計(jì)安裝支架的研發(fā)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(dá)水位計(jì)安裝支架的研發(fā)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(chǔ)工程建設(shè)大省，水文研究工作具有顯著地成效和借鑒價值。水位計(jì)作為水文勘察中的一大工具，在水文科研中逐漸發(fā)揮著越來越重的作用。但是，我國的水位計(jì)安裝過程復(fù)雜，結(jié)構(gòu)安全性、可操作性較低，逐漸成為制約我國水文研究發(fā)展的重要問題。文章依托遼寧省水文勘察為背景，創(chuàng)造性地提出了一種超聲波雷達(dá)水位計(jì)安裝支架，闡述了該水位計(jì)支架的具體結(jié)構(gòu)構(gòu)造及其技術(shù)方案，新型安裝支架較傳統(tǒng)水位計(jì)安裝支架有明顯的優(yōu)勢，指導(dǎo)現(xiàn)場水位計(jì)高效、便捷、安全施工。

超聲波雷達(dá)；水位計(jì)；安裝支架；技術(shù)方案；優(yōu)缺點(diǎn)；研發(fā)

隨著社會的快速發(fā)展，水文勘測技術(shù)也在逐步向自動化、智能化方向轉(zhuǎn)變，但目前還是有一些傳統(tǒng)的老舊的基礎(chǔ)設(shè)施得不到完善，制約了水文勘測技術(shù)的發(fā)展，也嚴(yán)重影響水文工作的正常進(jìn)行以及水文行業(yè)的整體形象[1]。作為基礎(chǔ)設(shè)施，超聲波雷達(dá)水位計(jì)安裝支架就一直采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即設(shè)備主架結(jié)構(gòu)通常采用多根鋼管焊接而成，只能滿足設(shè)備安裝的基本要求，在運(yùn)輸安裝、維護(hù)檢修、穩(wěn)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(jìn)行，亟需要對水位計(jì)的安裝支架結(jié)構(gòu)和安裝進(jìn)行深入研究和創(chuàng)新，以促進(jìn)水文勘測工作的全面推進(jìn)和展開[2]。

本文基于目前遼寧省水文勘測的研究現(xiàn)狀，針對雷達(dá)式水位計(jì)安裝支架問題進(jìn)行了深入的研究，發(fā)明一種高效、便捷、安全的雷達(dá)式水位計(jì)安裝支架，并對其具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的概述和劃分，通過施工技術(shù)方案闡述了該水位計(jì)安裝支架的具體施工，對比分析了新型水位計(jì)安裝支架和傳統(tǒng)安裝支架的優(yōu)缺點(diǎn)，客觀的評價了新型水位計(jì)的優(yōu)勢建議及可行性，為水文勘測水位計(jì)檢測提供借鑒。

1 超聲波雷達(dá)水位計(jì)支架結(jié)構(gòu)

超聲波雷達(dá)水位計(jì)安裝支架主要結(jié)構(gòu)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(shè)有U形水平支撐臺，U形水平支撐臺上支撐有設(shè)備箱，設(shè)備箱前端和U形水平支撐臺前端利用轉(zhuǎn)軸鉸接，U形水平支撐臺前端利用所述轉(zhuǎn)軸另鉸接有副支臂，副支臂前端下表面固定有雷達(dá)水位計(jì)，副支臂后部和主架體側(cè)面對應(yīng)設(shè)有一對用于鉸接驅(qū)動油缸Ⅰ的連接耳Ⅰ。U形水平支撐臺后端與主架體側(cè)面平齊，U形水平支撐臺后端與設(shè)備箱利用螺栓連接固定。

1.2 分體式基座

主架體底部設(shè)有分體式基座，主架體底部一側(cè)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(yīng)設(shè)有一對用于鉸接驅(qū)動油缸Ⅱ的連接耳Ⅱ。主架體內(nèi)設(shè)有傾角傳感器，主架體底部設(shè)有紅外感應(yīng)器。

1.3 避雷針和雨量筒

超聲波雷達(dá)水位計(jì)安裝支架箱頂面設(shè)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(shè)備箱后端兩側(cè)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(shè)有水平連接板，主架體和分體式基座與水平連接板之間設(shè)有加強(qiáng)筋[4]。具體結(jié)構(gòu)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(shè)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(dá)水位計(jì)、11.連接耳Ⅰ、12.連接耳、 Ⅱ、13.驅(qū)動油缸Ⅰ、14.驅(qū)動油缸Ⅱ、15.水平連接板。圖1 水位計(jì)支架結(jié)構(gòu)示意圖

2 支架安裝施工技術(shù)方案

支架安裝支架施工的技術(shù)方案如下所示：

2.1 運(yùn)輸組裝

超聲波雷達(dá)水位計(jì)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(jī)動車輛進(jìn)行運(yùn)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(cè)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(qiáng)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(shè)備箱的主要支撐部位，安裝過程中需要利用轉(zhuǎn)軸鉸接，安裝完成后，保證其后端與主架體側(cè)面平齊，后側(cè)與設(shè)備箱螺栓固定。支撐臺安裝完成后，需對副支臂進(jìn)行安裝，用以固定雷達(dá)水位計(jì)，保證后部和主架體側(cè)面對應(yīng)設(shè)有一對用于鉸接驅(qū)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(shè)備箱頂面，通過避雷鋼纜進(jìn)行連接；避雷針通過太陽能板提供能量進(jìn)行工作，安裝時應(yīng)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(diào)整。

2.5 主體架安裝

附屬設(shè)施安裝完成后，將各設(shè)備進(jìn)行就地組裝，安裝主體架結(jié)構(gòu)。安裝完成后需進(jìn)行調(diào)試，并打開底部的紅外感應(yīng)器。檢查無誤后即可進(jìn)行監(jiān)測工作[5]。

雷達(dá)水位計(jì)支架的安裝及其工作狀態(tài)如下圖2所示。

圖2 雷達(dá)水位計(jì)安裝及工作狀態(tài)示意圖

3 與現(xiàn)有水位計(jì)安裝支架優(yōu)缺點(diǎn)比較

所研制的超聲波雷達(dá)水位計(jì)支架的在施工、運(yùn)行和管理維護(hù)方面較傳統(tǒng)水位計(jì)之家具有較為明顯的優(yōu)勢，為推廣超聲波雷達(dá)水位計(jì)支架的廣泛應(yīng)用，特對兩類水位計(jì)支架的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比分析[6]。具體如表1所示。圖3為超聲波雷達(dá)水位計(jì)支架檢修和運(yùn)輸過程示意圖。

表1 與現(xiàn)有水位計(jì)支架優(yōu)缺點(diǎn)比較

圖3 超聲波雷達(dá)水位計(jì)支架檢修和運(yùn)輸過程示意圖

4 結(jié) 語

在數(shù)字化快速發(fā)展的當(dāng)代，雷達(dá)水位計(jì)在水文勘察中的發(fā)揮這越來越重要的作用，并逐漸成為水文實(shí)時檢測的主要手段。本文依托遼寧省水文勘察研究現(xiàn)狀為研究背景，創(chuàng)造性地提出了一種超聲波雷達(dá)水位計(jì)安裝支架，詳細(xì)闡述了該水位計(jì)支架的具體結(jié)構(gòu)構(gòu)造及其技術(shù)方案，新型安裝支架較傳統(tǒng)水位計(jì)安裝支架有明顯的優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)水位計(jì)高效、便捷、安全施工，對遼寧省水文勘測具有重要的指導(dǎo)和借鑒意義[7]。此外，新型超聲波雷達(dá)水位計(jì)安裝支架，可替代傳統(tǒng)水位計(jì)支架進(jìn)行水位觀測施工，縮小了設(shè)備成本，提高了社會效益與經(jīng)濟(jì)效益，具有較為廣泛的推廣前景。

[1]牛睿平.一種新型國產(chǎn)雷達(dá)水位計(jì)的設(shè)計(jì)[J].水利信息化，2015(05): 34-38.

[2]馮能操，陳衛(wèi)，羅維新.Vegapuls61雷達(dá)水位計(jì)在長江數(shù)字航道水位測量中的應(yīng)用[J].水運(yùn)工程,2014(11):51-53.

[3]許笠，王延樂，華小軍.雷達(dá)水位計(jì)在水情監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].人民長江，2014,02(45)：74-77.

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

[5]王文寶.OTT RLS 雷達(dá)水位計(jì)在大理水文自動測報(bào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].珠江現(xiàn)代建設(shè),2015(04):24-25.

[6]馬志剛，張玉勝，陳泉志.雷達(dá)水位計(jì)在黃河中游測區(qū)的應(yīng)用研究[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2016(27):77-78.

[7]鄭杰.YSCADA-1雷達(dá)水位計(jì)在則克臺站水情監(jiān)測中的應(yīng)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(shè)備維護(hù)、管理、設(shè)備自動化研究工作。

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