声波式遥测水位计DW.YWS-1

任务来源：

技术领域：水文水资源

技术来源：自主研发。

技术原理

用声波测量水位，本质上就是用声波测量距离。
在一定环境下，声波的传输速度是一定的。因此，声波的传输时间与传输距离成正比。声波水位计正是利用这一原理，由探头向被测面发射一束声波脉冲，声波从被测面反射，反射回波由探头接收并转换为电信号。从声波发射到被重新接收，其时间与探头至被测面的距离成正比。研发专用硬件单元检测该时间，并根据该时刻的声波传输速度，计算出声波水位计探头到被测面的距离，据此推算水位。
为了消除温度、湿度及其他外界因素对声速的影响，本项目提出了具有特殊封闭式结构特点的声波水位计专利技术。该技术特征在于：采用完全封闭的导波管作为测量装置，在导波管内部安装有一定规律的多个回声标记环，声波水位计硬件处理单元通过接收到多个标记环的反馈信号，经滤波处理后，采用多点反馈差分技术进行多重综合信号差分处理，消除温度、湿度等外界因素对测量精度的影响。

技术特色

声波式遥测水位计提出了特殊封闭式结构、多点反馈、多重综合信号差分处理的声波式遥测水位计专利技术，消除温度、湿度等外界因素对测量精度的影响。设备量程大、精度高、性能稳定、安装维护简便、防雷效果好。

技术指标

（1）分辨率：0.1cm；精度：±0.15%Fs。
（2）测量范围：0～80m。
（3）测量误差：≤±1.5cm（≤10m），≤±2cm（10～20m），≤±3cm（≥20m）。
（4）适应水位变率：≤100cm/min。
（5）工作环境温度：-15℃～50℃。
（6）工作环境湿度：≤95%（40℃）。
（7）工作电压：直流12V±15%。
（8）测量方式：非接触式。
（9）通讯方式：RS485通讯。
（10）内嵌防雷模块，最大持续工作电流2A、标称工作电压12V、标称放电电流40kA、最大放电电流100kA，瞬间最大过电压10kV，响应时间：≤1ns。
（11）长期稳定性：永不漂移。
（12）设备平均无故障工作时间：MTBF＞25000h。

应用范围及前景

声波式遥测水位计主要用于进行中小型水利工程的水位测量，为防汛抗旱、水资源管理及水利工程管理等提供有效技术支持。声波式遥测水位计与声波式遥测雨量计、遥测终端机一起，以较低的成本实现了对水库水雨情实时、智能的监控，为防汛抗旱、水资源管理及水库管理等提供有效的技术支持。
经历产品研发、测试、中试、小批量生产、大批量生产实践，声波式遥测水位计已走向成熟，并在全国范围内的15个省区广泛使用约12000多套。
通过实践，证明该产品性能稳定可靠，维护简单方便，为防汛抗旱、水资源管理及水利工程管理等提供有效技术支持；同时该产品价格低廉，非常适合中小型水利工程，因此深受用户青睐，具有很好的应用前景。
典型应用案例：
广东省2013年度山洪灾害防治小型水库图像监测站及管理系统，河南省2013年度山洪灾害防治项目-图像（视频）监测站设备采购与安装，随州市小型水库水雨情自动测报系统建设项目等。

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刘晋

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广东华南水电高新技术开发有限公司、珠江水利委员会珠江水利科学研究院

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