工程浪高仪简介及应用

在江河、湖泊、水库、水渠、海岸码头等工程现场需要临时或长期进行波高、爬波、压力等测试或监测。目前市场上的波高仪主要用于实验室（试验水槽、水池）和海上（海上平台和移动船舶、浮标）的测试或监测，此两种工况都是成熟产品和解决方案。对于工程现场是之前还没有既方便性价比又比较高的产品。针对此情况在电容式数字波高仪上的基础上对结构进行从新设计研制而成。

一、工程现场应用常需考虑的问题；

1、供电。现场野外（特别是临时测试）很少有可供电网。目前常用的方法除了想办法接入电网外，一是在传感器里内置电池。由于内置电池由于容量有限，对于采样率低产品的可以使用教长时间（如潮位仪），但对于要求采样率较高的浪高仪使用时间就不会很长。而是太阳能电池进行供电。

2、大气环境。野外环境特殊，涉及如下雨、温度、气压变化、台风等天气变化情况。需要做到防雨、不受电压变化的影响、不受风吹的影响等。

3、水中环境。水中环境复杂，浮游生物、泥沙、甚至在风浪或则涌潮时会石子的打击。

4、数据存储及传输。采集时间长时，通常需要在无人值守状况下进行数据存储及传输。在特殊的地方可能还没有通讯信号。

  二、产品简介和应用。

1、鉴于以上情况，本公司产品ULD200G工程波高仪采用不锈钢外壳，产品集传感、采集、存储、供电、通讯于一体，在选择和使用时可选有线、无线和离线模式型号。通过导线（或无线）与上位机相连，利用上位机软件来设置、控制采集。选择离线方式则在软件设置好后断开通讯，波高仪继续工作直接采集存储。如果需长期监测，可加装太有能电池和信号发射系统。太阳能为波高仪长期供电，信号发射系统可把采集的数据发射到云平台。

考虑到台风时间周期，内置电池可保证在离线采集时使用5~7天。

量程可选1/2/3米，采样率100次/秒或1000次/秒可选。

目前该产品已在部分水库、太湖、东海、黄海等现场得到了广泛应用，并已申请了相关专利。

三、三种产品比较

1、ULD200G工程波高仪相对于我公司的超声波波高仪和高精度压力传感器测波高有独特优点和但也有其缺点。

优点为性价比高、直接测量不受天气环境等影响，自供电自存储，采样率高、一体化使用方便等等。

缺点为量程比较小，需要找固定安装点位。

2、 ULD200F超声波波高仪可订制最高6~8米，且选择不同的超声波频率与测试距离、分辨率及波形海况由关。同时受环境影响大。超声波传播速度与介质密度有关,风速由气压变化引起,会引起空气密度变化,影响超声波传播速度。而且气温、空气湿度等引起空气密度变化的因素也都会影响超声波传播速度。此外,风向对超声波传播路径也有一定影响,自然接收端在顺风和逆风时接收超声波强度会有所不同(视传播距离)。”

3、ULD300数字压力传感器也可临时做浪高测试，使用简单。

根据Bernoulli方程可算出浪高。

但其一是受气压等影响。二是需要在水中固定。三是水下压力是由静压加动压组成总压，根据波浪理论公式可知，水下动压力是随着水深增加和波浪波长的减小，而成指数次衰减。但由于此数字传感器采用率高（1k)，精度也高(0.1%)可用于涌潮压力、桩群压力等监测。

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