水沙实体模型试验自动测控系统

任务来源：

技术领域：水土保持

技术来源：泥沙实体模型试验是基于相似概念和理论，被广泛应用于水利工程建设的规划、设计和论证阶段中。为更好地解决泥沙实体模型试验过程中的质量和精度控制问题，中国水利水电科学研究院组建专门的研发团队自主开发了水沙实体模型试验自动测控系统，并在工程建设中成功应用。

技术原理

水沙实体模型试验自动测控系统主要包括自动控制系统、自动测量采集系统、集成控制模块和一体化集成安装箱及附属安装设备。自动控制系统以中控机为集成平台，进口流量将通过水泵、电磁流量计及变频器实现流量过程的自动控制，进口含沙量将通过泥浆泵、泥浆浓度计及电动阀门实现含沙量过程的自动控制，出口水位将通过差动式尾门和水位仪等来实现自动控制。自动测量采集系统通过电磁流量计、水位仪、电磁流速仪、超声波管道式泥浆浓度计等仪器设备完成流量、水位、流速、含沙量等参数的自动测量和数据传输采集。自动测控系统各类仪器设备通过ADAM系列控制模块与中控集成平台对应串口进行有序连接；工作人员可以在中控平台上发布指令，通过控制模块传输到对应的仪器设备实现自动调节控制。该系统技术集成性强、测量精度高、数据安全性好、传输速率高、系统容量大、适用范围广，能更好地模拟试验工况条件，便于实际工程应用。

技术特色

无

技术指标

（1）精度指标。经检测，流量测量精度为±0.01L/s，含沙量测量精度±0.05kg/m³，水位测量精度±0.01cm，满足实体模型试验水沙条件控制的需求。
（2）频率指标。流量、水位、含沙量、流速等原始数据采集频率为统一为每秒5次，满足自动测控和分析的要求。
（3）实时性指标。试验监控数据取数每5次/s，满足试验监控的需要；流量、水位、含沙量、流速监控原始数据为实时传输，无滞后。

应用范围及前景

该系统可广泛应用于水利工程建设的规划、设计和论证阶段泥沙实体模型试验中的全过程自动测控。已在位山灌区续建配套与节水改造工程、黄河河口河道清淤整治工程等工程建设中成功应用。

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常凊睿

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