一、系統應用背景
河流懸移質泥沙含量（含沙量）是重要的水文參數之一，河流含沙量監測對于水利水電工程建設，水資源開發利用，水土流失治理，工農業取水用水，水文預報等意義重大。目前水文上測量河流含沙量的主要方法是：人工取樣，使用烘干法測量含沙量。該方法從樣品的采集到分析，均需要大量人力，物力和時間的投入，而且測量周期長，操作過程繁瑣，勞動強度大，難以實時，在線監測河流含沙量的變化。
近年來隨著新產品新技術的不斷引進，針對河流泥沙的監測積累了一些經驗，取得了一些進展。目前，由我司研發的JBNS-100型 全自動泥沙在線監測系統已正式投入使用，本套系統可以實現了含沙量和輸沙率的實時在線監測。
二、全自動泥沙在線監測系統簡介
JBNS-100型 泥沙在線監測系統主要由泥沙傳感器、數據采集與傳輸系統（含RTU）、供電系統、數據管理軟件和安裝支架等組成。
傳感器滿足《水利部水文儀器及巖土工程儀器質量監督檢驗測試中心》水文儀器特性要求。
2.1系統特點：
?可直接輸出測點泥沙含量值、水深、溫度值；
?自動計算斷面平均含沙量與輸沙率，24小時連續在線監測；
?支持整合多個斷面泥沙傳感器數據；
?建立泥沙與水位、流量等相關的關系線；
?直接生成水文規范報表，可直接參與資料整編。
2.2測量原理
本套系統所使用的傳感器基于組合紅外吸收散射光線法，通過逆投影成像技術，可以連續精確測定水體中的懸移質泥沙含量。按照紅外散射光線技術不受色度影響測定懸移質泥沙含量，可直接輸出泥沙含量數據，實現實時在線監測。
2.3 JBNS-100型 泥沙在線監測儀
JBNS-100型 測沙傳感器基于組合紅外吸收散射光線法，通過逆投影成像技術可以連續精確測定水體中的懸浮泥沙含量。按照紅外散射光線技術不受色度影響測定泥沙含量濃度值，即可直接輸出泥沙含量數據，實現實時在線監測。根據使用環境可以選配帶自清洗功能和保護裝置。
傳感器突出特點：
?傳感器采用多光束紅外散射光逆投影成像技術結合TES91算法；音叉震動與電磁感應技術（高量程）；
?內設自診功能，保證數據準確；
?可選配清潔刷自動清洗功能，減少傳感器維護量；
?數字化傳感器，抗干擾能力強；
? 泥沙同質性標定與分析識別；
?低量程范圍：0-45 kg/m3/120kg/m3，高量程范圍：5kg-2500kg/m3，可定制型號和量程，滿足不同測驗環境要求。
表1 JBNS-100型 泥沙傳感器規格
規格 詳細信息
尺寸 直徑90mm*長度 478mm
重量 6KG
主要材料 機身：鈦合金+POM+316L不銹鋼
O型環：氟橡膠
線纜：PVC
防水等級 IP68/NEMA6P
測量范圍 0.001kg/m3-120kg/m3，可根據定制量程
測量精度 誤差小于測量值的±5%
耐壓范圍 ≤0.3Mpa/0-30m水深標配，最大到50米
流速 ≤5.0m/s
存儲溫度 -25到85℃
測量環境溫度 0到55℃
校準 斜率校準/多點校準
傳感器線 標準整體電纜，可定制
深度傳感器 量程：0-100M，精度：0.01M
溫度傳感器 量程：-20℃-120℃，精度：0.1℃
電源 DC12V
輸出 通過6mm抗拉屏蔽線纜輸出數字信號
顯示輸出 本地觸摸屏顯示，遠程WEB端顯示，手機APP查看
軟件 可實時顯示測量值并保存，可與系統報表對接
2.4數據采集與分析主機（含RTU功能）
系統主要功能如下：
（1）能自動采集及處理測沙傳感器監測到的泥沙數據，并根據泥沙-斷沙率定公式自動計算斷面平均含沙量，支持導入斷面流量數據，自動計算斷面輸沙率，對泥沙進行24小時連續在線監測，實現數據采集的準確性、完整性、及時性和可靠性；
（2）可同時接收多個水文站（或監測斷面）的泥沙含量數據，每個水文站（或監測斷面）可同時支持多個JBNS-100型 傳感器；
（3）統計分析：實時監測的數據可自動傳輸并存儲在中心數據庫，并可進行數據統計，可生成逐日平均懸移質輸沙率表和逐日平均含沙量表等符合《水文資料整編規范》的多種報表，與Excel無縫對接；
（4）遠程控制：遠程修改參數，異常數據報警等，同時可根據用戶要求定制功能。
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