超声波雷达水位计安装支架的研发分析

赵 冬

(辽宁省锦州水文局，辽宁 锦州 121000)



超声波雷达水位计安装支架的研发分析

赵 冬

(辽宁省锦州水文局，辽宁 锦州 121000)

辽宁省是我国的水利基础工程建设大省，水文研究工作具有显著地成效和借鉴价值。水位计作为水文勘察中的一大工具，在水文科研中逐渐发挥着越来越重的作用。但是，我国的水位计安装过程复杂，结构安全性、可操作性较低，逐渐成为制约我国水文研究发展的重要问题。文章依托辽宁省水文勘察为背景，创造性地提出了一种超声波雷达水位计安装支架，阐述了该水位计支架的具体结构构造及其技术方案，新型安装支架较传统水位计安装支架有明显的优势，指导现场水位计高效、便捷、安全施工。

超声波雷达；水位计；安装支架；技术方案；优缺点；研发

随着社会的快速发展，水文勘测技术也在逐步向自动化、智能化方向转变，但目前还是有一些传统的老旧的基础设施得不到完善，制约了水文勘测技术的发展，也严重影响水文工作的正常进行以及水文行业的整体形象[1]。作为基础设施，超声波雷达水位计安装支架就一直采用传统结构，即设备主架结构通常采用多根钢管焊接而成，只能满足设备安装的基本要求，在运输安装、维护检修、稳定性等方面逐渐满足不了目前水文勘测的需要。因此，为了保证水文勘测快速、高效、便捷正常进行，亟需要对水位计的安装支架结构和安装进行深入研究和创新，以促进水文勘测工作的全面推进和展开[2]。

本文基于目前辽宁省水文勘测的研究现状，针对雷达式水位计安装支架问题进行了深入的研究，发明一种高效、便捷、安全的雷达式水位计安装支架，并对其具体结构进行了详细的概述和划分，通过施工技术方案阐述了该水位计安装支架的具体施工，对比分析了新型水位计安装支架和传统安装支架的优缺点，客观的评价了新型水位计的优势建议及可行性，为水文勘测水位计检测提供借鉴。

1 超声波雷达水位计支架结构

超声波雷达水位计安装支架主要结构包括：主架体，分体式基座，避雷针和雨量筒，水平连接板等组成[3]。

1.1 主体架

主架体呈方钢管状，顶部设有U形水平支撑台，U形水平支撑台上支撑有设备箱，设备箱前端和U形水平支撑台前端利用转轴铰接，U形水平支撑台前端利用所述转轴另铰接有副支臂，副支臂前端下表面固定有雷达水位计，副支臂后部和主架体侧面对应设有一对用于铰接驱动油缸Ⅰ的连接耳Ⅰ。U形水平支撑台后端与主架体侧面平齐，U形水平支撑台后端与设备箱利用螺栓连接固定。

1.2 分体式基座

主架体底部设有分体式基座，主架体底部一侧与分体式基座铰接，其他三面利用螺栓与分体式基座连接固定，分体式基座和主架体对应设有一对用于铰接驱动油缸Ⅱ的连接耳Ⅱ。主架体内设有倾角传感器，主架体底部设有红外感应器。

1.3 避雷针和雨量筒

超声波雷达水位计安装支架箱顶面设有避雷针和雨量筒，避雷针顶端与副支臂前端之间、避雷针顶端与设备箱后端两侧之间分别连接有避雷钢缆，避雷针下部安装有太阳能板。

1.4 水平连接板

主架体底部和分体式基座顶部分别设有水平连接板，主架体和分体式基座与水平连接板之间设有加强筋[4]。具体结构如下图1所示。

图中：1.分体式基座、2.主架体、3.U形水平支撑台、4.设备箱、 5.雨量筒、6.避雷钢缆、7.避雷针、8.太阳能板、 9.副支臂、10.雷达水位计、11.连接耳Ⅰ、12.连接耳、 Ⅱ、13.驱动油缸Ⅰ、14.驱动油缸Ⅱ、15.水平连接板。图1 水位计支架结构示意图

2 支架安装施工技术方案

支架安装支架施工的技术方案如下所示：

2.1 运输组装

超声波雷达水位计安装支架，主架体由400mm长、宽的方钢制成，主架体呈方钢管状，可以通过机动车辆进行运输至待检测指定位置。

2.2 安装分体式基座

分体式基座位于主架体的底部，与主架体底部一侧通过铰接链接，并通过螺栓固定连接。分体式基座顶部通过加强筋连接水平连接板。

2.3 U形水平支撑台施工

U形水平支撑台是设备箱的主要支撑部位，安装过程中需要利用转轴铰接，安装完成后，保证其后端与主架体侧面平齐，后侧与设备箱螺栓固定。支撑台安装完成后，需对副支臂进行安装，用以固定雷达水位计，保证后部和主架体侧面对应设有一对用于铰接驱动油缸Ⅰ的连接耳Ⅰ。

2.4 避雷针和雨量筒安装

避雷针和雨量筒位于设备箱顶面，通过避雷钢缆进行连接；避雷针通过太阳能板提供能量进行工作，安装时应保证太阳能板与避雷针之间保留一定角度，方便避雷针角度调整。

2.5 主体架安装

附属设施安装完成后，将各设备进行就地组装，安装主体架结构。安装完成后需进行调试，并打开底部的红外感应器。检查无误后即可进行监测工作[5]。

雷达水位计支架的安装及其工作状态如下图2所示。

图2 雷达水位计安装及工作状态示意图

3 与现有水位计安装支架优缺点比较

所研制的超声波雷达水位计支架的在施工、运行和管理维护方面较传统水位计之家具有较为明显的优势，为推广超声波雷达水位计支架的广泛应用，特对两类水位计支架的优缺点进行对比分析[6]。具体如表1所示。图3为超声波雷达水位计支架检修和运输过程示意图。

表1 与现有水位计支架优缺点比较

图3 超声波雷达水位计支架检修和运输过程示意图

4 结 语

在数字化快速发展的当代，雷达水位计在水文勘察中的发挥这越来越重要的作用，并逐渐成为水文实时检测的主要手段。本文依托辽宁省水文勘察研究现状为研究背景，创造性地提出了一种超声波雷达水位计安装支架，详细阐述了该水位计支架的具体结构构造及其技术方案，新型安装支架较传统水位计安装支架有明显的优势，能够实现水位计高效、便捷、安全施工，对辽宁省水文勘测具有重要的指导和借鉴意义[7]。此外，新型超声波雷达水位计安装支架，可替代传统水位计支架进行水位观测施工，缩小了设备成本，提高了社会效益与经济效益，具有较为广泛的推广前景。

[1]牛睿平.一种新型国产雷达水位计的设计[J].水利信息化，2015(05): 34-38.

[2]冯能操，陈卫，罗维新.Vegapuls61雷达水位计在长江数字航道水位测量中的应用[J].水运工程,2014(11):51-53.

[3]许笠，王延乐，华小军.雷达水位计在水情监测系统中的应用研究[J].人民长江，2014,02(45)：74-77.

[4]法立鹏.YCH-1D 型雷达式水位计在普乐堡水文站的应用[J].河南水利与南水北调,2015(07):63-64.

[5]王文宝.OTT RLS 雷达水位计在大理水文自动测报系统中的应用[J].珠江现代建设,2015(04):24-25.

[6]马志刚，张玉胜，陈泉志.雷达水位计在黄河中游测区的应用研究[J].科技经济导刊，2016(27):77-78.

[7]郑杰.YSCADA-1雷达水位计在则克台站水情监测中的应用[J].新疆水利,2015(06):12-14.

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2017-02-24

赵冬(1982-)，男，辽宁锦州人，工程师，从事水文水资源勘测设备维护、管理、设备自动化研究工作。

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