FFZ-01P型水面蒸發(fā)觀測(cè)數(shù)字平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)備
1. 導(dǎo)言：
FZ-01P型水面蒸發(fā)觀測(cè)數(shù)字平臺(tái)系統(tǒng)（以下稱(chēng)“數(shù)字平臺(tái)”系統(tǒng)或“系統(tǒng)”）是一種同時(shí)適用于20m2、5m2、1m2蒸發(fā)池，用作水面蒸發(fā)自動(dòng)觀測(cè)的成套系統(tǒng)設(shè)備，包括：FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計(jì)、JFZ-01型數(shù)字雨量計(jì)、數(shù)控溢流井、數(shù)控補(bǔ)水箱、采集控制箱、配套電路水路設(shè)施、上位機(jī)系統(tǒng)等。
本數(shù)字觀測(cè)平臺(tái)性能技術(shù)參數(shù)全部達(dá)到中華人民共和國(guó)水利電力部《水面蒸發(fā)觀測(cè)規(guī)范》SD265-88和2003年版《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》相關(guān)要求，是當(dāng)前分辨力、測(cè)量準(zhǔn)確度，自動(dòng)化程度的水面蒸發(fā)數(shù)字觀測(cè)平臺(tái)。
2. 系統(tǒng)組成、工作原理
系統(tǒng)組成設(shè)備清單見(jiàn)下表
系統(tǒng)設(shè)備清單表
| 序號(hào) | 型號(hào)名稱(chēng) | 主要技術(shù)參數(shù) | 備注 |
| 1 | FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計(jì) | 分辨力：0.1mm | |
| 2 | JFZ-01型數(shù)字雨量計(jì) | 分辨力：0.1mm | |
| 3 | 數(shù)字溢流桶 | 分辨力：水面蒸發(fā)當(dāng)量≤0.01mm | |
| 4 | 測(cè)井 | Φ360mm*870mm（1 m2和5m2蒸發(fā)池）； Φ618mm*870mm（20 m2蒸發(fā)池） | |
| 5 | 交流潛水泵B1、B2 | 流量≥40升/分（20m2蒸發(fā)池） 流量≥10升/分（5 m2蒸發(fā)池） 流量≥2升/分（1 m2蒸發(fā)池） | |
| 6 | 數(shù)控補(bǔ)水箱 | 補(bǔ)水箱 | 容積：2m3 | 水箱（水池）用戶(hù)自備 |
| 交流潛水泵B3 | 流量：（2-40）升/分 |
| 7 | 采集控制箱 | | |
| 8 | 上位機(jī)系統(tǒng)+RS485通信接口 | | |
| 9 | 電源系統(tǒng) | | |
| 10 | 蒸發(fā)池 | 20m2、5 m2、1 m2 | 用戶(hù)自備 |
系統(tǒng)設(shè)備及現(xiàn)場(chǎng)安裝見(jiàn)圖（1）、圖（2）
系統(tǒng)工作原理：水面蒸發(fā)觀測(cè)數(shù)字平臺(tái)系統(tǒng)以蒸發(fā)計(jì)、雨量計(jì)、溢流桶為基本觀測(cè)器具，以采集器自動(dòng)采集、處理、顯示蒸發(fā)、降水、溢流過(guò)程信息，自動(dòng)控制蒸發(fā)池、溢流井補(bǔ)、排水過(guò)程。采集器通過(guò)RS485/232通信接口分別與上位機(jī)系統(tǒng)、數(shù)傳通信機(jī)（RTU）連接，利用系統(tǒng)配套的應(yīng)用軟件可以實(shí)現(xiàn)水面蒸發(fā)過(guò)程信息的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及資料整編入庫(kù)。
投入運(yùn)行的水面蒸發(fā)觀測(cè)數(shù)字平臺(tái)系統(tǒng)中蒸發(fā)池水位高度應(yīng)保持在水位標(biāo)志線上。無(wú)降水日時(shí)，采集器自動(dòng)采集蒸發(fā)池內(nèi)水面高度變化計(jì)算蒸發(fā)量。每當(dāng)蒸發(fā)池內(nèi)水面高度降至約定值（水位標(biāo)志線以下10mm）時(shí)，采集器在觀測(cè)日分界時(shí)刻（水文分界日為8：00，氣象分界日為20：00）控制補(bǔ)水泵B3工作，給蒸發(fā)池自動(dòng)補(bǔ)水，使池中水位恢復(fù)至水位標(biāo)志線高度，然后，以補(bǔ)水后的高度作為起測(cè)點(diǎn)，測(cè)量下一時(shí)段的蒸發(fā)量。
在降水日，當(dāng)蒸發(fā)池水位升高至約定值（水位標(biāo)志線以上10 mm）時(shí)，采集器驅(qū)動(dòng)溢流泵B1工作，使蒸發(fā)池中的水流入溢流井，當(dāng)溢流井水位達(dá)到約定值時(shí)溢流過(guò)程結(jié)束，采集器采集計(jì)算溢流量數(shù)據(jù)后啟動(dòng)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(jù)《水面蒸發(fā)觀測(cè)規(guī)范》及國(guó)家《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》規(guī)定，蒸發(fā)量的計(jì)算公式為：
蒸發(fā)量=（蒸發(fā)池水位測(cè)量值-蒸發(fā)池水位起算值）+降水量-溢流量
上式可簡(jiǎn)化表示為：
QF =（Wt-W0）+Qj-Qy
式中：QF: 表示水面蒸發(fā)量，單位：mm
Wt：表示測(cè)量時(shí)刻（t）的蒸發(fā)池水位，單位：mm
W0：表示起算時(shí)刻的蒸發(fā)池水位，單位：mm
Wt、W0值由FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計(jì)自動(dòng)測(cè)量。
Qj：表示被測(cè)時(shí)段內(nèi)的降水量，Qj值由JFZ-01型數(shù)字雨量計(jì)提供，單位：mm
Qy：表示被測(cè)時(shí)段內(nèi)的溢流量，Qy值由數(shù)控溢流井自動(dòng)測(cè)量，單位：mm
3. 主要性能技術(shù)參數(shù):
3.1 蒸發(fā)池水面變幅:
水位標(biāo)準(zhǔn)線為基準(zhǔn):±20mm
3.2 分辨力:
a. 蒸發(fā)量測(cè)量分辨力:0.1mm
b. 降水量測(cè)量分辨力:0.1mm
c. 溢流量測(cè)量分辨力:≤0.01mm
3.3 測(cè)量準(zhǔn)確度:
a. 無(wú)降水時(shí)系統(tǒng)測(cè)量誤差(δF)：
δF=δf
式中δf表示數(shù)字蒸發(fā)計(jì)測(cè)量誤差，δf≤±3%
b. 有降水無(wú)溢流時(shí):
δF=δf±δj
式中δj為JFZ-01型數(shù)字雨量計(jì)測(cè)量誤差
δj≤±0.2mm(降水量≤10mm, 時(shí))
δj≤±0.2mm±1%*FS(降水量≥10mm時(shí))
c. 有降水且產(chǎn)生溢流時(shí):
δF=δf±δj±δL
式中δf≤±0.02mm*N其中N為溢流井排水次數(shù)
3.4 采集器時(shí)鐘走時(shí)精度: 4分種/月
3.5 上位機(jī)功能：
數(shù)據(jù)表格形式：
（1）水面蒸發(fā)量、降水量、溢流量信息顯示（月報(bào)表、年報(bào)表）
（2）水面蒸發(fā)量、降水量、溢流量曲線圖（月曲線圖、年曲線圖）
（3）水面蒸發(fā)量、降水量、溢流量柱狀圖（月柱狀圖、年柱狀圖）
（4）水面蒸發(fā)量、降水量、溢流量柱狀圖（月柱狀圖、年柱狀圖）
（5）報(bào)警信息：設(shè)備狀態(tài)（滲漏）報(bào)警、電源電壓報(bào)警
4. 設(shè)備安裝（略）
4.1 基礎(chǔ)建設(shè)
4.2 儀器設(shè)備的安裝
5. 系統(tǒng)設(shè)備的 使用、維護(hù)（略）
5.1 運(yùn)行前的調(diào)試、檢驗(yàn)
5.2 試運(yùn)行記錄
5.3 使用、維護(hù)
6. 故障排除（略）
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