数字式传感器在水情遥测系统中的应用

　　我国是一个洪涝灾害比较严重的国家，平均不到两年就发生一次较大的洪灾，每年都因洪水造成一定程度的损失，水电厂的生产也因此受到较大的影响。 为了进行防洪预报和防洪调度，需要及时掌握库区流域的水情信息，为此水电厂在库区范围内，定点设置水情观测站。由于库区多为偏僻山区，环境条件恶劣，通常 采用无人值守的水情遥测站，若干个遥测站形成水情监测网络。因此系统对数据的采集以及传输过程中出现异常数据的正确处理是保证系统可靠工作的必备要求。

　　一、水情遥测系统的组成及工作方式

　　水电厂水情遥测系统主要对库区段流域面积内的水情信息进行采集和处理，做出准确的洪水预报和防洪调度。系统水情遥测系统由水位传感器、雨量传感器、遥测站、无线电台、中继站、及中心站计算机系统组成，其组成结构如图1所示。

　　在系统中遥测站通过传感器自动实时地进行水位及雨量数据的采集，并通过无线电台向中心站计算机系统发送所采集到的水情数据，中心站计算机系统则 对所接收的水情数据进行分析处理及洪水预报。由于遥测站是在野外工作，无人值守，为了减少能耗，平时处于掉电值守状态，并采用自报式工作体制进行数据的发 送传输水位或雨量变化时，或遥测站需要定时上报时遥测站才退出值守状态进入工作状态，进行水情数据的采集和处理，并将水情数据及测站信息等向中心站计算机 系统上报，数据上报完成后遥测站重新进入掉电值守状态。

　　二、数字式雨量、水位传感器

　　在水情遥测系统中遥测站无人值守且地处野外，交流供电困难，只能靠蓄电池和太阳能电池供电，所以遥测站必须简单、可靠、能耗低。在遥测站的设计中，正确的传感器选择是保证遥测站达到其要求的关键因数之一。

　　传感器是实现测量及控制的首要环节，一般传感器有模拟式和数字式两类，模拟式传感器，在和计算机及数字化仪器相连的时候必须采用A/D转换器把 模拟量转换为数字量，且易受电磁干扰，不利于远距离传输。数字式传感器直接将待测量转换为数字量输出，其输出信号抗干扰能力强，功耗小，可与数字设备直接 连接。数字式传感器的这些特点。特别适合应用于水情遥测系统中，选择数字式雨量及水位传感器有利于遥测站电路的简化，提高遥测站的可靠性，从而有利于满足 遥测站低功耗的要求。

　　雨量传感器是系统中使用最多的传感器，在系统中采用翻斗式雨量计和浮子式水位计作为系统的雨量传感器和水位传感器，翻斗式雨量计属于开/关式数字传感器，浮子式水位计属于编码式数字传感器。