全天候浮舟式云端自記水溫計簡介

張建民　黃國立　董進東

【摘 要】目前，水文站的水溫測量方法普遍沿用傳統的水溫計為人工觀測。為此利津水文站為替代升級凌汛期傳統的人工水溫測量方法，設計實驗了新型的全天候浮舟式云端自記水溫計，并對自記水溫計進行了比測實驗、連續觀測實驗和測試使用實驗。綜合實驗的實驗結果顯示該自記水溫計性能穩定、可以準確地測量播報河流水溫，并證明可以實際投產使用。

【關鍵詞】全天候；云端；自記水溫計

中圖分類號： P332.6 文獻標識碼： A 文章編號： 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 問題的提出

利津水文站系全國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，為河口地區防洪、防凌及水資源統一調度提供各項水文資料；對黃河河口地區的治理開發及山東經濟的發展具有重要作用。

利津站凌汛期流量一般較小，冰情現象一般出現在12月上旬至下一年2月下旬之間，最低氣溫一般出現在翌年1月。經常出現封河。刮風、下雨也的有人堅持觀測水溫，面對這樣的惡劣環境，利津站決定借助現代電子新技術、研制一套適合在室內就能觀測的自記水溫計，能定時自動傳到電腦及手機上，確保凌汛期測驗的順利進行。

2 全天候浮舟式云端自記水溫計結構與原理

全天候浮舟式云端自記水溫計，自記水溫計內置于溫濕度集中器、安裝在浮舟上。溫濕度集中器為RS-GPRS-M型GPRS集中器，測溫的最小分辨力為0.1°C，最短觀測播報時間間隔為1min；進行比測實驗的人工觀測水溫計為經過華北國家計量測試中心檢定的玻璃液體溫度計，最小刻度0.2°C。浮舟長度為1560mm，高度為440mm，重量為22.5kg。溫濕度集中器與太陽能板均安放在浮舟的中央平臺（主梁）上。浮舟的裝配情況和具體尺寸如圖1所示：

自記水溫計的觀測數據通過集中器自動傳輸、存儲至云平臺，并可以通過網絡對自記水溫計進行參數設置和數據編輯。云平臺的網絡頁面如圖2所示：

3 全天候浮舟式云端自記水溫計數據成果

3.1 水溫比測

水溫現場比測總次數為32次，時間為2017年12月22日9：00—2017年12月28日8：00。現場比測結果匯總在下表中：

3.2 連續觀測成果

連續觀測實驗持續時間為2017年12月23日8：20—2017年12月27日8：00，實驗期間無岸冰出現、無流冰發生。經設置調整，自記水溫計的播報間隔為1分鐘或10分鐘，數據摘錄分析間隔為1小時，僅第一次與第二次摘錄數據的間隔為40分鐘。連續觀測實驗的水溫過程線如下圖所示：

由上圖得知，除12月23日18時水溫稍有反常變化外，連續觀測期間自記水溫計播報的水溫連過程線，連續性、均勻性、合理性均較好。

4 結論

對全天候浮舟式云端自記水溫計的綜合實驗結果顯示：在黃河下游凌汛期間的水溫范圍內，自記水溫計的最大觀測誤差為0.1°C，不大于自記水溫計的最小分辨力，自記水溫計系統誤差為0，滿足日常水溫測驗工作的需要；自記水溫計連續水溫觀測播報性能較好，測試使用證明，自記水溫計、溫濕度集中器、浮舟及網絡平臺性能穩定可靠。

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