LCZ-ZF2型全天候數字式自動(dòng)蒸發(fā)站的蒸發(fā)計、雨量計的分辨率均為0.1mm，溢流量分辨率為0.025mm，符合相關(guān)國家標準最高等級要求，降水量、蒸發(fā)量數據表格形式符合數據入庫整編要求，可用于裝備各種類(lèi)型的水面蒸發(fā)觀(guān)測站，取代繁瑣、復雜的人工觀(guān)測，實(shí)現水面蒸發(fā)量的自動(dòng)觀(guān)測、記錄。

LCZ-ZF2型蒸發(fā)站可與GPRS數據傳輸裝置連接組成遙測站。本站設備限于在非冰凍期內使用。本站設備中的蒸發(fā)計和雨量計、溢流桶等裝置應根據相關(guān)產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行定期維護。

技術(shù)指標：

系統參數：

5.1 系統測量誤差及表示方法

5.1.1無(wú)降水日的系統蒸發(fā)量測量誤差（δF）的表示方法：

無(wú)降水日時(shí)，系統蒸發(fā)量測量誤差δF 等于 蒸發(fā)計自身測量誤差δf，其表達式為：

δF ≤±0.3mm（當蒸發(fā)量≤10mm時(shí)）或δF≤±0.3mm±3%F.S（當蒸發(fā)量≥10mm時(shí)）

5.1.2 降水日且發(fā)生溢流時(shí)系統蒸發(fā)量測量誤差（δF）的表示方法：

有降水且發(fā)生溢流時(shí)，系統測量誤差δF 為蒸發(fā)計測量誤差δf、雨量計測量誤差δj、溢流量測量誤差δy的代數和，其表達式為：δF ＝ ±δf +（±δj）+（±δy）

5.2 降水日系統蒸發(fā)量出現負值的原因及表示方法：

降水日的蒸發(fā)量可能很小，而降水日的降水量和溢流量可能很大，會(huì )導致降雨量的測量誤差δj、溢流量測量誤差δy的絕對值可能很大，因此系統測量誤差δF很可能出負值；依據水面蒸發(fā)量觀(guān)測規范對出現負值的處理規定，本系統自動(dòng)默認蒸發(fā)量為0，并在上位機顯示界面上作“0”顯示。

5.3系統的自診斷功能

系統具有自診斷功能，對于運行過(guò)程中出現的一些異常，采集器提供相應的故障報警。故障報警信息通過(guò)通訊方式傳輸到上位計算機。

5.3.1蒸發(fā)計、雨量計、溢流桶工作狀態(tài)診斷及報警

系統中蒸發(fā)計、雨量計、溢流桶等是各自獨立工作的，它們通過(guò)系統內部的一條RS-485通訊總線(xiàn)與采集器進(jìn)行通訊。當采集器與某個(gè)設備通訊中斷時(shí)采集器本身將發(fā)出聲報警，同時(shí)故障報警信息通過(guò)通訊方式傳輸到上位計算機。

5.3.2 蒸發(fā)桶水路系統滲漏的自診斷及報警

由于安裝不正確或者裝置使用過(guò)程中蒸發(fā)桶沉降等原因可能引起蒸發(fā)桶水路系統出現滲漏。極輕微的滲漏一般可自愈，較嚴重的滲漏會(huì )引起蒸發(fā)量異常增大。當小時(shí)蒸發(fā)量≥1.0mm以上時(shí)即認為水路系統出現滲漏。上位計算機報警“水位異常”，滲漏程度可從小時(shí)水位變化得到。

5.3.3 蒸發(fā)桶水位異常升高的自診斷及報警

在沒(méi)有降水發(fā)生時(shí)蒸發(fā)桶水位不會(huì )出現升高，若由于人為向蒸發(fā)桶加水或有異物落入蒸發(fā)桶則會(huì )造成蒸發(fā)桶水位出現異常升高。當小時(shí)水位升高≥1.0mm以上時(shí)即認為蒸發(fā)桶水位異常升高。上位計算機報警“水位異常”，水位異常程度可從小時(shí)水位變化得到。

5.3.4 補、排水過(guò)程的監測及故障報警

日分界時(shí)刻之后和降水期間可能出現補水或溢流排水過(guò)程，補水或溢流排水是由采集器發(fā)送命令，由蒸發(fā)桶或溢流桶的控制電路控制相應的直流水泵完成的。

蒸發(fā)桶補水只在日分界時(shí)刻之后進(jìn)行，并且每天只進(jìn)行一次補水。當補水開(kāi)始30秒后蒸發(fā)桶水位上升≤5，或者補水10分鐘后蒸發(fā)桶水位仍達不到標準水位，上位計算機報警“補水故障”。當補水桶缺水、補水泵故障等原因可能造成不補水或補水時(shí)間過(guò)長(cháng)。

降水期間出現溢流時(shí)，若溢流進(jìn)水泵啟動(dòng)10秒后溢流桶水位上升小于10，系統報警“溢流進(jìn)水故障”，若溢流排水泵啟動(dòng)10秒后溢流桶水位下降小于10，上位計算機報警“溢流排水故障”。當溢流桶進(jìn)水泵或排水泵故障、管路堵塞、泄漏等原因可能造成溢流桶進(jìn)水或排水異常。

5.3.5 系統電源電壓的自動(dòng)測量及欠壓報警

采集器內部具有工作電源電壓采集功能，可將采集的電源電壓通過(guò)通訊方式傳輸到上位計算機，電源電壓采集誤差≤±2%。蒸發(fā)計、雨量計、溢流桶等都具有工作電源電壓監測功能，當某個(gè)裝置工作電源電壓≤10.5V時(shí)該裝置提供相應的故障報警信息。故障報警信息通過(guò)采集器以通訊方式傳輸到上位計算機。

5.4 系統內部時(shí)鐘

采集器具有內部電池保持的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，當采集器斷電時(shí)不停止計時(shí)，當采集器通電工作時(shí)內部電池不耗電。

5.4.1實(shí)時(shí)時(shí)鐘計時(shí)誤差≤0.01%。

5.4.2上位計算機通過(guò)通訊方式可以對采集器內部實(shí)時(shí)時(shí)鐘進(jìn)行較時(shí)。

5.4.3當采集器斷電時(shí)內部電池可保持實(shí)時(shí)時(shí)鐘運行5～10年。

5.5采集器數據記錄

采集器具有蒸發(fā)數據記錄功能，可以記錄至少一年半以上的信息，記錄數據具有掉電保持功能。

5.5.1蒸發(fā)數據記錄采用循環(huán)記錄方式，新的記錄數據覆蓋最早的記錄數據。

5.5.2蒸發(fā)數據每小時(shí)記錄一次，每條記錄數據包括：當前記錄的日期時(shí)間，蒸發(fā)量，溢流量，降雨量，各個(gè)設備的工作狀態(tài)，電源電壓等等。

5.5.3蒸發(fā)記錄數據可以通過(guò)上位計算機讀取。

5.6上位機系統

上位機系統包括一臺運行WINDOWS視窗操作系統的計算機和與LCZ-ZF2型數字水面蒸發(fā)站配套的應用軟件。計算機的串行通訊口上連接一只RS-232至RS-485轉換器，通過(guò)與采集器連接的485通訊總線(xiàn)進(jìn)行信息傳輸。

5.6.1上位機系統可以實(shí)時(shí)監測LCZ-ZF2型數字水面蒸發(fā)站的運行狀態(tài)，如采集器和蒸發(fā)計、雨量計、溢流桶的工作狀態(tài)，以及降雨狀態(tài)、各個(gè)水泵工作狀態(tài)等等。上位機系統還實(shí)時(shí)顯示蒸發(fā)量、蒸發(fā)桶水位、降水量、溢流量、電源電壓等等多個(gè)與蒸發(fā)量有關(guān)的參數。另外，上位機系統還可以讀取采集器記錄的蒸發(fā)數據并存入Access數據庫。

5.6.2使用與LCZ-ZF2型數字水面蒸發(fā)站配套的應用軟件可以輸出符合規范要求的經(jīng)過(guò)整編的報表。報表采用Excel格式，用戶(hù)可以對Excel報表進(jìn)行二次整編。

5.6.3當上位機關(guān)機時(shí)不影響采集器的工作和數據記錄，上位機重新開(kāi)機后可以讀出上位機關(guān)機期間采集器記錄的數據并存入Access數據庫。

強烈建議：每天讀取一次采集器記錄的蒸發(fā)數據，防止因設備故障造成記錄數據丟失。

5.6.4 上位機應用軟件的安裝與使用方法請參考《JLC-ZF2型數字式水面蒸發(fā)站軟件使用說(shuō)明書(shū)》。

5.7供電

LCZ-ZF2型數字式水面蒸發(fā)站采用直流12V供電，可以采用具有浮充充電裝置的12V蓄電池供電系統。采用蓄電池供電系統可以保證當外部供電因故停電時(shí)不會(huì )造成蒸發(fā)站停止運行，采用浮充充電裝置給蓄電池充電可以簡(jiǎn)化蓄電池充電管理操作。

5.7.1 LCZ-ZF2型數字式水面蒸發(fā)站的供電系統要求配備12V、24AH以上容量的全密封免維護蓄電池。當充電裝置因故暫停充電時(shí)，可以保證蒸發(fā)站繼續工作15天。

5.7.2 LCZ-ZF2型數字式水面蒸發(fā)站配備的全密封免維護蓄電池可以使用太陽(yáng)能電池板或交直流轉換器充電，必須使用相應的具有浮充充電功能和蓄電池保護功能的充電控制器。

5.8遙測蒸發(fā)站

LCZ-ZF2型數字式水面蒸發(fā)站與各種無(wú)線(xiàn)通訊設備組合可以組成遙測蒸發(fā)站。與JLC-ZF2型數字式水面蒸發(fā)站組合的無(wú)線(xiàn)通訊設備應是高可靠、低功耗、易使用的設備。

5.8.1 與LCZ-ZF2型數字式水面蒸發(fā)站組合的無(wú)線(xiàn)通訊設備應RTU方式。具備至少一個(gè)與蒸發(fā)站通訊的RS-485通訊接口，該通訊接口應支持兼容 Modbus 通信協(xié)議的

5.8.2 與LCZ-ZF2型數字式水面蒸發(fā)站組合的無(wú)線(xiàn)通訊設備應采用直流12V供電，可以與蒸發(fā)站公用一組蓄電池供電系統（應相應增加供電系統的容量）。

5.8.3 與LCZ-ZF2型數字式水面蒸發(fā)站組合的無(wú)線(xiàn)通訊設備應支持自報和召測等多種數據傳輸模式，并可以遠程設置。

5.9 設備使用環(huán)境

在非冰凍期，本站設備適用于各種濕熱、干燥、風(fēng)雨氣候環(huán)境下準確測量水面蒸發(fā)量；

冰凍季節初期，當蒸發(fā)桶水面結有薄冰時(shí)，在確認蒸發(fā)桶與靜水桶之間的連通管保持水路暢通的情況下允許用人工破冰將冰凌擊碎，使之浮于水面，然后進(jìn)行觀(guān)測。人工破冰測量水面蒸發(fā)量，不影響觀(guān)測準確度；

進(jìn)入完全冰凍期前，本系統設備必須停用。在停用之前，必須按照《水面蒸發(fā)量觀(guān)測》規范的要求，將蒸發(fā)桶、水圈、靜水桶、雨量計浮子桶、溢流桶、補水桶及各相關(guān)連通管中的存水全部排放干凈，以防止儀器設備冰凍脹裂，并須將基本觀(guān)測器具：蒸發(fā)計、雨量計、溢流桶等移至室內保管。

產(chǎn)品概述：

LCZ-ZF2型全天候數字式自動(dòng)蒸發(fā)站是依據中華人民共和國水利電力部《水面蒸發(fā)觀(guān)測規范》SD265-88和中國氣象局2003年版《地面氣象觀(guān)測規范》相關(guān)要求制造，用于自動(dòng)觀(guān)測水面蒸發(fā)過(guò)程。

“數字水面蒸發(fā)站”的定義是指組成蒸發(fā)站的蒸發(fā)計、雨量計、溢流桶、數據采集控制過(guò)程、補水過(guò)程全部實(shí)現了數字化的水面蒸發(fā)量觀(guān)測站。

LCZ-ZF2型全天候數字式自動(dòng)蒸發(fā)站的蒸發(fā)計、雨量計的分辨率均為0.1mm，溢流量分辨率為0.025mm，符合相關(guān)國家標準最高等級要求，降水量、蒸發(fā)量數據表格形式符合數據入庫整編要求，可用于裝備各種類(lèi)型的水面蒸發(fā)觀(guān)測站，取代繁瑣、復雜的人工觀(guān)測，實(shí)現水面蒸發(fā)量的自動(dòng)觀(guān)測、記錄。

LCZ-ZF2型蒸發(fā)站可與GPRS數據傳輸裝置連接組成遙測站。本站設備限于在非冰凍期內使用。本站設備中的蒸發(fā)計和雨量計、溢流桶等裝置應根據相關(guān)產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行定期維護。

二、系統組成：

LCZ-ZF2型全天候數字式自動(dòng)蒸發(fā)站系統（以下稱(chēng)“蒸發(fā)站”或“系統”）由數字水面蒸發(fā)計（以下稱(chēng)蒸發(fā)計）、數字雨量計（以下稱(chēng)雨量計）、溢流桶、自動(dòng)補水裝置、采集控制器(以下稱(chēng)采集器)、上位機系統、電源保證系統等組成，上述各部分的電氣與水路相互連接關(guān)系如圖1、圖2所示。

圖1 LCZ-ZF2型全天候數字式自動(dòng)蒸發(fā)站平面位置圖

                     圖2 LCZ-ZF2型全天候數字式自動(dòng)蒸發(fā)站立面展開(kāi)圖

三、工作原理：

本蒸發(fā)站系統以蒸發(fā)計、雨量計、溢流桶為基本觀(guān)測工具，以采集器自動(dòng)采集、處理、顯示蒸發(fā)、降水、溢流過(guò)程信息、自動(dòng)控制蒸發(fā)桶、溢流桶補、排水過(guò)程。采集器通過(guò)RS485/232通信接口分別與上位機系統、數傳通信機連接，利用系統配套的應用軟件可以實(shí)現水面蒸發(fā)過(guò)程信息的遠程監測及資料整編入庫。

投入運行的蒸發(fā)站蒸發(fā)桶水位高度應保持在水位標志線(xiàn)上。無(wú)降水日時(shí)，采集器自動(dòng)采集蒸發(fā)桶內水面高度變化計算蒸發(fā)量。每當蒸發(fā)桶內水面高度降至約定值（水位標志線(xiàn)以下10mm）時(shí)，采集器在觀(guān)測日分界時(shí)刻（水文分界日為8：00，氣象分界日為20：00）控制補水泵B₃工作，給蒸發(fā)桶、水圈自動(dòng)補水，使桶中水位恢復至水位標志線(xiàn)高度，然后，以補水后的高度作為起測點(diǎn)，測量下一時(shí)段的蒸發(fā)量。

在降水日，當蒸發(fā)桶水位升高至約定值（水位標志線(xiàn)以上10 mm）時(shí)，采集器驅動(dòng)溢流泵B₁工作，使蒸發(fā)桶中的水流入溢流桶，當溢流桶水位達到約定值時(shí)溢流過(guò)程結束，采集器采集計算溢流量數據后啟動(dòng)溢流桶排水泵B₂工作，將溢流桶中的水排放至約定底水高度。

依據《水面蒸發(fā)觀(guān)測規范》及國家氣象局《地面氣象觀(guān)測規范》規定，蒸發(fā)量的計算公式為：

蒸發(fā)量=（蒸發(fā)桶水位測量值-蒸發(fā)桶水位起算值）+降水量-溢流量

上式可簡(jiǎn)化表示為：

         Q_F =（W_t-W₀）+Q_j-Q_y

式中：Q_F: 表示水面蒸發(fā)量，單位：mm

W_t：表示測量時(shí)刻（t）的蒸發(fā)桶水位，單位：mm

W₀：表示起算時(shí)刻的蒸發(fā)桶水位，單位：mm

W_t、W₀值由FFZ-01型數字水面蒸發(fā)計自動(dòng)測量。

Q_j：表示被測時(shí)段內的降水量，Q_j值由JFZ-01型數字雨量計提供，單位：mm

Q_y：表示被測時(shí)段內的溢流量，Q_y值由溢流桶自動(dòng)測量，單位：mm

→ 輸入名稱(chēng)(點(diǎn)擊下載)