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북경시 석경산구 석경산로 22호 한해장성빌딩 10층
북경화익서과학기술유한공사
북경시 석경산구 석경산로 22호 한해장성빌딩 10층
시스템 기능
Sommer사가 개발한 적설분석시스템(Snow Pack Analysing System, SPA)은 **성의 눈물 특징이다모니터링시스템, 그것은 눈 물의 당량, 눈 밀도, 눈 깊이 및 눈 속의 얼음과 물 함량을 연속적으로 모니터링 할 수 있습니다.SPA 시스템은 SPA 센서 (또는 SWS, Snow water senser 스노우 워터 센서), 임피던스 분석 박스 및 스노우 딥 센서로 구성됩니다.
작동 원리
눈 깊이
센서의 원리를 측정하고,예센서와 눈 표면 사이에서 초음파의 전송 시간을 통해 눈 깊이를 계산한다.온도가 측정에 미치는 영향은 자동 온도 보상을 통해 해결합니다.
SPA는 장기 제자리 관측에 적합하며 설치 장소에 대한 요구가 까다로울 수 있습니다.센서의 모양은 편평하고 선형으로 눈층의 얼음, 물, 공기 3자의 개전 상수를 측정하여 눈물의 당량, 평균 눈밀도 및 액체 상태의 물 함량을 얻어낸다.이론적 근거는 눈, 물, 공기의 개전 상수가 고주파 (10KHZ 이상) 하에서 다르다는 것이다。
개전 상수 측정
눈의 구성은 얼음을 포함한 세 부분으로 되어 있다、물과 공기.다르다성분서로 다른 측정 영향을 미칠 수 있는데, 이러한 서로 다른 물질은 서로 다른 개전 상수를 가지고 있다.평평한 밴드 센서 사용(SPA 센서) 및 최소 2 개의 대역을 사용하여 개별 물질로 인한 영향을 제거합니다.
액체 상태의 물 함량、얼음 함량、눈 밀도 및 눈 당량
적설에서 비용은 액체 상태의 물과 얼음의 함량에 해당한다.이런 정보를 통해 우리는 눈의 밀도를 계산해 낼 수 있다.눈의 밀도와 눈의 깊이를 종합하여 우리는 눈의 당량을 정의할 수 있다.
시스템 구성
단일SPA 센서 측정
이 방안에는 한 개만 포함된다.SPA 센서섀시를 고정하기 위한 기본 스틱 (데이터 수집기), 눈 깊이,SPA 시스템의 임피던스 분석 카트리지 등을 이용한 센서 스트레칭스틱본봉 주위에 설치하다.센서 길이5미터, 눈의 깊이는 메인 레버의 가로 팔에 고정되어 있다,및SPA 센서 결합 관측.이 시스템은 측정할 수 있습니다.
l눈 깊이
l설수 당량
l평균 강설 밀도
l평균 액체 상태의 물 함량
네 개SPA 센서 측정
이 방안은 위의 단일 센서 버전에 세 개를 추가한 것이다SPA 센서수평으로 설치된 두 센서는 서로 다른 깊이에서 내리는 눈의 밀도와 눈의 당량을 측정하는 데 사용되며, 그러면 눈의 밀도 윤곽선을 도출할 수 있다;경사면에 설치된 두 센서는 더 큰 면적을 측정할 수 있어 관측의 대표성을 높일 수 있다.따라서 이 버전의 시스템은 다음 요소를 측정할 수 있습니다.
1. 눈 깊이
2. 평균 강설 밀도
3. 눈 밀도 윤곽선
4. 설수 당량
5. 평균 액체 상태의 물 함량
6. 액체 상태의 물 함량 윤곽선
SPA는 적설층의 액체 상태의 물 함량을 연속적으로 모니터링할 수 있는 독특한 기능이다.융설 (얼음) 기, 예를 들면 봄에 액체 상태의 물이 눈에서 넘치거나 곧 넘칠 때 SPA는 이런 상태를 감지하고 이런 임계 상태에 대한 경보를 부여함으로써 눈사태, 얼음 융해, 홍수 등 재해에 대해 좋은 예보 근거를 제공할 수 있다.또한 일부 수력발전회사 및 정부의 홍수방지와 홍수방지부문에서는 수자원에 대한 엄밀한 감시통제, 물에 대한 수집 및 융설수량의 크기에 대한 예측이 모두 매우 중요하다。이러한 측정 피드백을 통해 홍수를 예방할 수 있다.농업 분야와 채광 분야에서는 녹은 눈으로 인한 물이 토양이나 지하로 침투하면서 발생하는 영향을 없앨 수 있다.
적설 속의 액체 상태의 물 함량과 융설수의 함량, 포화도는 모두추산나와.이제 통과할 수 있어SPA 시스템은 이러한 매개변수를 측정합니다.따라서 시스템은 수문 설계에 매우 중요한 업데이트 정보를 제공할 수 있다.이밖에 이런 정보는 융설모형에도 아주 중요하며 일부 원격원격측정수치를 비교해야 한다.SPA는 지상에서 제어하여 측정을 완료할 수 있습니다.눈 밀도와 눈 속의 액체 상태의 물 함량은 습한 상태의 눈에 쉽게 발생하는 눈사태 위험 평가에 있어서,모두 매우 중요한 매개 변수입니다.SPA는 측정 단위의 데이터 품질과 밀도를 개선하는 데 도움이 되므로 시스템은 높은 산 지역에 사는 사람들과 들쑥날쑥한 안전을 증가시킬 수 있습니다.
무빙층 영향
눈이 쌓인 가운데 눈베개는 일반적으로 얼음층으로 인해 약간의 문제가 생길 수 있다.이러한 현상은 이 지역의 눈의 융합과 얼음이 반복적으로 발생하여 발생하는 얼음층 때문에 발생하며, 이렇게 하면 측정 결과에 일정한 영향을 미칠 수 있으며, SPA 시스템은 얼음층 때문에 이러한 영향을 미치지 않는다.
SPA 시스템 * 은 사용자 필요에 따라 크게 4개의 SPA 센서를 설치할 수 있습니다.센서는 일정한 경사도를 가지거나 적설장과 수평을 유지할 수 있다.여러 가지 가능한 설치 방법을 통해 요구 사항 정보를 최적화할 수 있습니다.이하세 가지 설치 방법:
1: 통합 설치 방법
이 설치 방식은 기울기 SPA 센서와 수평 SPA 센서입니다.눈의 밀도, 눈의 당량, 그리고 얼음과 액체 상태의 물 함량은 완전한 눈 속의 물질 함량을 구성하며, 기울어진 센서를 통해 측정할 수 있으며, 수평의 센서는 눈과 지면의 긴밀한 정도와 같은 추가 측정 정보를 제공할 수 있다.
2: 횡단면 설치 방법
SPA 센서는 수평 위치에 설치되어 눈을 측정하는 단면 밀도와 액체 상태의 물 함량을 증가시킬 수 있다.이 방법을 통해 운동 중인 융설수의 존재 가능한 상태를 측정 할 수 있으며 눈 밀도 외곽선을 생성 할 수 있습니다.
3: 면적 설치 방법
여러 SPA 센서를 별 모양으로 장착할 수 있고, 센서의 측정 값을 평균하여 입체 범위 상황을 제공할 수 있으며, 원격 원격 측정 데이터도 측정할 수 있다.
시스템 구성
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구성 |
설명 |
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SPA 센서 |
1-4개의 센서 장착 가능 |
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센서 길이 3 ~ 10m |
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방수, 자외선 방지 벨트, 세 개의 넓은 동선 포함 |
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측정 영역의 깊이 4cm |
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SPA 센서 장착 |
기계적 고정 |
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기울어진 장착 센서가 변위 센서 역할을 하여 센서의 측정 길이 개선 |
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측정 및 제어 장치 |
SPA 센서를 따른 복수 임피던스 분석기 측정 |
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컨트롤을 여러 센서 간에 변환하여 눈 깊이 센서에 연결할 수 있는 확장 보드 제어 |
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제어 장치는 눈의 계산 관련 매개변수, RS-232 직렬 통신, ASCII 데이터 형식을 측정하는 데 사용됩니다. |
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눈 깊이 센서 |
초음파 눈 깊이 센서, 결합 온도 보상 |
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공기 온도 습도 센서
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공기 온도 습도 |
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구성 요소 선택 가능 |
* 온도 측정을 위해 크게 두 개의 센서 (눈 온도, 토양 온도, 표면 온도) 를 통합 |
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본봉 및 기계부품 |
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전원 공급 장치 |
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데이터 수집기 및 데이터 전송 |
기술 매개변수
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일반 매개변수 |
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프레임 크기 |
6360mm x 1100mm x 3700mm(길이 x 폭 x 높이) |
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전력 요구 사항 |
전력 공급 전압: 9... 15 VDC 역방향 전압 보호, 과압 보호 |
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전력 소비량 |
작동 상태: 65 mA 절전 상태: 1 mA |
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작동 온도 |
-35 - 60°C |
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SPA- 센서 |
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재료 |
내압, 방수, 자외선 방지 강화 섬유 등 소재 |
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길이 |
수평: 4.8m ~ 기울기: 4.8m(표준), 6.7m(특수) |
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너비 |
60 mm |
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측정 원리 |
개전 상수;침투 깊이: 4cm |
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SPA- 신호 분석 |
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신호 입력 |
SPA 센서 최대 4개 |
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권장 통합 |
내장형 온도 보정 초음파 눈 깊이 센서, 내장형 기타 센서(예: 눈, 바닥, 눈 표면의 온도 측정) - 옵션 |
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신호 출력 |
RS 485 / SDI-12;다양한 ASCII 형식 |
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측정 범위 |
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눈 깊이 |
0 - 2.5 m |
0 - 5 m |
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SWE (mm) H2O |
0 ... 1000 mm H2O |
0 ... 3000 mm H2O |
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밀도 |
0 ... 1000 kg/m³ |
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체적 함수량 |
0 ... 100 % |
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체적 얼음 함유량 |
0 ... 100 % |
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데이터 프레젠테이션
참고 문헌
1.장웨이,심영평,하건교,하빈,누르란하재즈,설교,왕국아.'아르테산 융설기의 서로 다른 매트 면적의 눈 특성에 대한 관측과 분석 연구.'빙하 동토'2014년 03회
2.장파;류즈후이;왕혜;집세봉;;융설기 융설 수중 침투 분석 및 침투율 시뮬레이션 연구[J];안휘농업과학;2013년 24회
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