一、 小流域泵抽式径流泥沙自动监测系统仪器用途
 
 
小流域泵抽式径流泥沙自动监测系统本产品应用于卡口站的水土流失自动监测，满足水土保持科研、管理、生产实际中水土保持主要相关参量的观测。可以根据需要，提供下列实时、准确的数据：
l 降雨量、降雨历时、雨强随时间的变化；
l 小流域产流量、水流含沙量、流域产沙量/输沙量及其随时间的变化；
l 小河流水流（表层、中层、底层）含沙量；
l 系统以实时在线状态进行动态（表层、中层、底层）监测；
l 系统任意招测不同水层的含沙量
l 大量数据的采集与存储；
l 测量数据的汇总、报表；
l 通过计算机网络/GPRS/本地数据存储卡，进行测量数据传输获取。
 
 


　　　
 
 
二、 小流域泵抽式径流泥沙自动监测系统仪器原理
 
 2.1概述
 
小流域的水保监测控制站系统由水土流失自动监测站工作管理/数据采集存储主控机、含沙量测量传感器、超声波水位测量传感器组件、雨量计组成。由雨量计测量降雨强度及其随时间的变化和总的降雨量与降雨历时。超声波水位测量传感器组件自动测量水位变化；通过中心控制计算机软件及参数设置计算随时间变化的径流流量，得到径流流量的实时变化过程。在筒式测量传感器设计中，根据低、常水位和高水位的液位变化特征，在径流剖面垂直分布多个泥沙测量口（标准系统配置3个传感器），测量径流断面含沙量的梯度分布。
通过断面泥沙含量及梯度分布以及由量水堰得到的流量，计算获得径流输沙量。通过工作管理/数据存储软件和主控机控制管理各个传感器测量得到的泥沙含量、径流量、降雨量的过程数据并进行数据的存储，并在有请求时通过moden向管理监测中心远程无线传输测量数据。
 
 
小流域泵抽式径流泥沙自动监测系统系统框架图如下：
  图1系统框架图
  
 
 
数据采集管理主控机采用工业控制级标准，含ARM处理器开发的智能控制管理、数据采集/存储的控制器。系统可在太阳能电池支持下工作。正常情况下，系统处于休眠状态。在有降雨或径流产生时，系统自动上电启动，各传感器开始工作，系统按照设定的工作要求测量、采集存储传感器数据。系统自备硬盘，可以存储大量数据。通过通讯口可实时动态向上位计算机机传输各传感器测量结果。也可以应上位计算机的要求，向上位计算机发送存或清除存储的数据。上位计算机可以显示转换后的降雨量、泥沙含量、径流量、输沙量的过程数据和历史记录数据。并可以生成Excel表格。
 
2.2小流域泵抽式径流泥沙自动监测系统泥沙测量仪（JZ-CGNS1型）
 
1：可实现多路径流泥沙含量及流量进行实时连续测量、数据传输及数据分析处理。  
2：全天候无人值守，自动测量存储数据。   
3：工作管理数据采集存储主控机可本地存储大量数据，可在现场通过R232接口数据。  
   4：具有在上位机上在线实时监测、显示各测量参数动态过程及曲线、历史数据功能。  
5：可现场在数据管理主控机上自由设置采样频率及调校时钟。  
6：稳定性好。传感器自主研发，高、稳定性强抗环境干扰能力强 
 
 
  
  
 
7：泥沙含量采集仪的3D结构图 
 
1:径流管   2:采样管   3:流量传感器    4:采样管电磁阀    5:样品槽  6:液位保持器   7:液位传感器    8:样品槽支架   9:泄水电磁阀   10:排水管  
  
8：本传感器工作原理流程:
    
水体由A1进入管道，经A2流出并推动流量传感器，部分水体从A3排出,处理器C根据流量传感器得到的流速经过计算得出实时流量，B1采集到地表水体送入称重传感器,传感器D把收集到的数据送给处理器C经处理后得到泥沙含量,得到数据后传感器D把内部样品由B2排出为下次采样做好准备.处理器C通过485或串口输出外部设备.
 

 
2.3：液位流量传感器
 
依据监测流域区实际径流情况修建量水堰，超声波测量量水堰水位高度可达1mm，利用量水堰公式计算流量。所提供的软件包含了若干常用的量水堰计算公式，包括巴塞尔堰、三角堰、矩形堰和三角/矩形复合堰的计算公式。可以通过管理软件修改相关参数，以提高计算。
（泥沙自动监测仪---控制站布点图)





 
三、 系统基本组成
 
1. 工作管理/数据存储主控机（1台）
2. 动力水源泵（3套）
3. 翻斗雨量计（1个）选配
4. 超声波水位测量传感器部件（1套）
5. 含沙量采集测量仪（1台）
6. 中心控制计算机数据管理分析软件（一套）
7.  河道筒式泥沙测量固定桶（1套）
8. 说明书（1份）
 
 
 
四：系统参数性能
 
4.1参数
 
⑴ 含沙量测量：采样间隔1—99分钟，
泥沙含量灵敏度：0.5KG/立方米 ，
泥沙含量：0.5—1000KG/立方米，相对误差小于5%。
⑵ 超声波流量传感器：
  测量范围：0.1升/秒～99999.99米/小时
累计流量：.00立方米测量误差小于5%
液位量程：3米
液位测量：0.5%
⑶ 雨量测量：0.2毫米,雨强测量范围0—280毫米/小时
⑸ 功率：小于5瓦
⑹ 应用温度范围：
存放：-40—80度
   工作：0(不结冰)—60度
⑻ 仪器整机（含各传感器）工作寿命：大于八年。