張建民　黃國(guó)立　董進(jìn)東

【摘 要】目前，水文站的水溫測(cè)量方法普遍沿用傳統(tǒng)的水溫計(jì)為人工觀測(cè)。為此利津水文站為替代升級(jí)凌汛期傳統(tǒng)的人工水溫測(cè)量方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)了新型的全天候浮舟式云端自記水溫計(jì)，并對(duì)自記水溫計(jì)進(jìn)行了比測(cè)實(shí)驗(yàn)、連續(xù)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)和測(cè)試使用實(shí)驗(yàn)。綜合實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該自記水溫計(jì)性能穩(wěn)定、可以準(zhǔn)確地測(cè)量播報(bào)河流水溫，并證明可以實(shí)際投產(chǎn)使用。

【關(guān)鍵詞】全天候；云端；自記水溫計(jì)

中圖分類號(hào)： P332.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）26-0049-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.26.020

Introduction to the all-weather pontoon cloud self-recording water temperature meter

ZHANG Jian-min HUANG Guo-li DONG Jin-dong

（Yellow Committee Lijin Hydrological Station， Lijin Shandong 257400， China）

【Abstract】At present， the water temperature measurement method of hydrological stations generally adopts the traditional water temperature meter as artificial observation. To lijin hydrological station for alternative upgrade melting ice flood season traditional artificial water temperature measurement method， experiment design new 24-hour recording the clouds float type water temperature meter， and recording temperature meter than testing lab， continuous observation experiment and test use. The comprehensive experiment results show that the self-recording water temperature meter has stable performance， can accurately measure and report the water temperature of the river， and proves that it can be used in practice.

【Key words】All weather； Cloud； Self-recording water temperature meter

1 問(wèn)題的提出

利津水文站系全國(guó)大江大河重要水文站，是黃河的把口站，控制著黃河入海的水、沙量，為河口地區(qū)防洪、防凌及水資源統(tǒng)一調(diào)度提供各項(xiàng)水文資料；對(duì)黃河河口地區(qū)的治理開(kāi)發(fā)及山東經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要作用。

利津站凌汛期流量一般較小，冰情現(xiàn)象一般出現(xiàn)在12月上旬至下一年2月下旬之間，最低氣溫一般出現(xiàn)在翌年1月。經(jīng)常出現(xiàn)封河。刮風(fēng)、下雨也的有人堅(jiān)持觀測(cè)水溫，面對(duì)這樣的惡劣環(huán)境，利津站決定借助現(xiàn)代電子新技術(shù)、研制一套適合在室內(nèi)就能觀測(cè)的自記水溫計(jì)，能定時(shí)自動(dòng)傳到電腦及手機(jī)上，確保凌汛期測(cè)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

2 全天候浮舟式云端自記水溫計(jì)結(jié)構(gòu)與原理

全天候浮舟式云端自記水溫計(jì)，自記水溫計(jì)內(nèi)置于溫濕度集中器、安裝在浮舟上。溫濕度集中器為RS-GPRS-M型GPRS集中器，測(cè)溫的最小分辨力為0.1°C，最短觀測(cè)播報(bào)時(shí)間間隔為1min；進(jìn)行比測(cè)實(shí)驗(yàn)的人工觀測(cè)水溫計(jì)為經(jīng)過(guò)華北國(guó)家計(jì)量測(cè)試中心檢定的玻璃液體溫度計(jì)，最小刻度0.2°C。浮舟長(zhǎng)度為1560mm，高度為440mm，重量為22.5kg。溫濕度集中器與太陽(yáng)能板均安放在浮舟的中央平臺(tái)（主梁）上。浮舟的裝配情況和具體尺寸如圖1所示：

自記水溫計(jì)的觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)集中器自動(dòng)傳輸、存儲(chǔ)至云平臺(tái)，并可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)自記水溫計(jì)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)編輯。云平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)頁(yè)面如圖2所示：

3 全天候浮舟式云端自記水溫計(jì)數(shù)據(jù)成果

3.1 水溫比測(cè)

水溫現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)總次數(shù)為32次，時(shí)間為2017年12月22日9：00—2017年12月28日8：00?，F(xiàn)場(chǎng)比測(cè)結(jié)果匯總在下表中：

3.2 連續(xù)觀測(cè)成果

連續(xù)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為2017年12月23日8：20—2017年12月27日8：00，實(shí)驗(yàn)期間無(wú)岸冰出現(xiàn)、無(wú)流冰發(fā)生。經(jīng)設(shè)置調(diào)整，自記水溫計(jì)的播報(bào)間隔為1分鐘或10分鐘，數(shù)據(jù)摘錄分析間隔為1小時(shí)，僅第一次與第二次摘錄數(shù)據(jù)的間隔為40分鐘。連續(xù)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)的水溫過(guò)程線如下圖所示：

由上圖得知，除12月23日18時(shí)水溫稍有反常變化外，連續(xù)觀測(cè)期間自記水溫計(jì)播報(bào)的水溫連過(guò)程線，連續(xù)性、均勻性、合理性均較好。

4 結(jié)論

對(duì)全天候浮舟式云端自記水溫計(jì)的綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：在黃河下游凌汛期間的水溫范圍內(nèi)，自記水溫計(jì)的最大觀測(cè)誤差為0.1°C，不大于自記水溫計(jì)的最小分辨力，自記水溫計(jì)系統(tǒng)誤差為0，滿足日常水溫測(cè)驗(yàn)工作的需要；自記水溫計(jì)連續(xù)水溫觀測(cè)播報(bào)性能較好，測(cè)試使用證明，自記水溫計(jì)、溫濕度集中器、浮舟及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)性能穩(wěn)定可靠。

全天候浮舟式云端自記水溫計(jì)在凌汛期間的非流冰期，在利津（三）斷面可以投入生產(chǎn)運(yùn)行，以替代傳統(tǒng)的人工水溫觀測(cè)。