本课题是在中-俄(NSFC-RFBR)国际(地区)合作与交流项目：“基于空气、冰与水的物理特性测量冰厚度与力学强度的理论与试验研究(课题编号：60811120556)”、高等学校博士学科点博导类专项科研基金项目：“基于空气、冰与水的物理特性差异检测方法在冰水情信息全天候自动监测领域的应用机理研究(课题编号：20091402110004)”、黄河水利委员会黄河水利科学研究院技术开发项目“黄河冰情自动监测系统研发与现场试验”的资助下并与中国水电工程顾问集团公司中南勘测设计研究院合作,开展的针对内蒙中俄边界额尔古纳河齐乾区冬季封冻后河道冰下水位定点连续自动监测的工程应用试验。在本文中,考虑到额尔古纳河高寒、交通不便、电能缺乏、工程难度大等特殊工作环境和对冰水情检测技术的需求,课题组利用基于空气、冰与水电阻特性差异的冰水情检测原理,设计了一种全新的适合额尔古纳河河道的冰下水位自动测报系统,整个系统由现场冰下水位数据采集和数据处理中心两部分组成,通过对冰水情信号的采集和传输实现了对河道冰下水位、冰厚值的定点连续自动测报。该系统主要包括：1、由于本系统应用场合地理位置处在内蒙东北部中俄边界额尔古纳河河道,不具备工业电网供电条件,在系统设计时采用太阳能蓄电池联合供电的方式。即,有阳光照射的情况下,太阳能板给系统供电与给蓄电池充电同时进行；在无光照的情况下,由蓄电池给系统供电。2、考虑到电能有限,为了保证系统长时间持续稳定工作,根据供电方式,下位机端选择在超低功耗方面具有较好表现的msp430主控芯片,通过特定程序控制冰层厚度传感器按序依次完成对各触点电压值及温度值的采集。达到超低功耗运行保证系统长时间持续稳定工作。3、通过基于空气、冰和水的物理特性差异所采集的各自区域的不同电阻值,确定不同介质分界面的垂直空间位置,对应编写相应冰水情数据算法,通过程序计算得到的冰层厚度及冰下水位值,将数据及计算结果发送到数据接收中心,同时并保存在现场智能数据处理仪的大容量SD卡中。4、传感器与下位机端采用航空插头连接,方便系统的现场安装,此外,传感器内部加入钢结构骨架,其强度和韧度可以承受开河期,冰凌流动时对传感器的巨大冲击应力,增强了传感器机身的抗恶劣环境的适应能力。5、额尔古纳河地处中俄边境,冬季最低温度在零下五十摄氏度以下。为了应对现场酷寒的工作环境,课题组为智能数据处理仪设计了专用的保温装置,以保证系统可以在极度严寒的气候条件下正常工作,在额尔古纳河的实际运行中验证了保温装置具有很好的抗低温保护性能。本系统在额尔古纳河齐乾监测点进行了长达一年的工程试验应用,结果证明该系统具有自动化程度高、信息传送准确和连续监测等优点。试验数据为相关部门提供了第一手的界河冰下水位的数据情况,填补了我国高纬度地区冰下水位测报技术的空白。