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摘要：水位仪测量与误差、水位仪安全使用。
关键词：经验介绍与观测应用
1、概述
雨情、水情信息是防汛决策及水利调度的基础信息，及时准确地采集、传输、处理江河、水库、水电厂及城市的雨情、水情信息，建成防汛指挥及水调自动化系统，可保证预报决策、防汛安全、合理使用水资源，最终达到防汛减灾、合理调度、经济运行，兴利增效的目的。水位观侧是这方面的基础性工作，也是其他部门进行水下地形测量、建立数模和航道整治施工测量等的一项重要工作。在实际工作中常利用仪器来记录水位和传输。目前国内最常用的仪器为自记式压力水位仪、下面概述自记式压力水位仪使用方法、实际操作经验与技巧等相关内容介绍。
2仪器工作原理
2.1 水位的测量原理：被测水位在压力传感器处形成相应的水压强，由压力传感器受水压强的作用感生出相应电压，经传感器内部的变送器放大转换成4～20mA电流输出，压力传感器中同时测出水温并自动补偿，所以输出的4～20mA水位信号是一个不受水温影响的水位信号，仪器通过传感器输入端接收，经取样转换，再经A/D转换后进入单片机处理，系统自动将处理后的数据进行贮存，也可选择使用SDI-12浮子式水位计。
2.2雨量的测量原理：雨量的测量，由翻斗式雨量传感器感应雨量信号，通过双芯屏蔽电缆线传到仪器主机内，经过机内接口电路除去干扰后，送单片机处理计算并贮存显示雨量和雨强。仪器设有下雨和雨停识别功能，只要每次下雨，开始存贮并存有下雨启始时间，在下雨过程中可选择3分钟、5分钟或6分钟存一个数，连续20分无雨量时，仪器判为下雨停止，并停止存贮。
2.3温度的测量原理：温度的测量由温度传感器感应温度信号再传到仪器主机内，经过机内接口电路除去干扰后，送单片机处理、计算并贮存、显示温度数据和温度趋势。并且每隔四个小时自动上传一次数据，具体为0:454:458:45 12:45 16:4520:45
．4、水位仪使用前期准备
1、蓄电池（60Ah充满可供电10天左右、）
2、根据实际地形选择探頭线长度。
3、水位议主机：远传式（手机卡）自记式压力水位仪内存可记录10天左右数据、常规压力式水位仪可记录一个月数据。
4、水位观测超过一周要配备内经大于50毫米的保护铁管周围打孔。
5、仪器主机与探头线接通测试、基本要调试好。
．5、水位站选址与安全
1、到了测区水位设置区域要向当地渔民及当地人员了解水流变化情况，船只航行规律，码头靠船情况等。
2、根据实际地形选择河口、浮码头里面、船只行驶少、水该流稳定位置设水尺。设立河口时要注意水闸放水和对水位资料的影响。
3、水位仪设置后要安排专人看管，租船：要考虑船只安全、仪器与探头线安全。委托码头人员或岸边人员：要找责任心强负责任的人、把水位仪安全注意事项交待清。联系方式要留好。
4、巡测人员要对各个水位站可能会出现问题的测站要重点加强巡测。
．6、水位仪安装
6.1、压力式水位仪传感器安装
1、固定在水尺桩上或用竹杆固定探头插入河床但一定要固定在不易松动的地方。
2、根据实际地形将探头固定在水下建筑物上如水泥桩、码头柱等不变动的地方。如果探头线通过码头边或有船碰幢的地方最好用铁管把线套在中间，以免靠船压坏。
3、要了解测区水位变化特性。变幅大小。最好选择低水位时间段安置探头确保最枯水位有0.3米以上的水深。
4、海区滩地可制作长铁管做好孔，探头用螺丝固定在管内打入滩地，管内探头一定不要打人泥中。小岛礁石坎边也可斜置但岸上部分要固定好不可有滑动。
5、在海洋中设置水位由于探头线不够长可制作浮标排安置主机，制作长铁管探头放入铁管中，浮标排要用三个锚固三个方向，锚绳长度不易过长、不要离探头铁桩太远，探头线在水中不易过长一般大于仪器主机与探头铁桩1.5倍。
6.2压力式水位仪传感器参数没定与操作
到达测区要进行参数设定，因为各个测区水流介质有一定的差异，直接影响参数值，一般根据当地水位变幅选定大于变幅水深进行率定，一般选择0.3、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0米等水深记录仪器数据，至少往返两次以上观测己消除误差，仪器设置时间要进行校正，参数在一般河流中是这样的：10米变幅的传感器，其K为10*1000/16*1000=0.625，K值系数为625，其余量程水位依此类推。参数设置时空气中最好有1.0厘米左右水深数据。丹杰水位仪设B、K参数，20米变幅探头一般B为5.0、K为26.0，10米变幅探头一般B为2.5、K为13.0，现场率定一般不做改动，比测数据作为资料计算水位时再改算。
参数在现场率定的很好，而且水流介质变化不大的情况下，如果困难条件下水位和议器比测数据少也可较好的改算水位。但有些河流涨落潮水流介质（水温，泥沙含量、盐度等）变化很大，参数变化也就大，外业测量就要加密比测水位数据才能保证成果准确。收集比测数据要消除误差，辟开波动影响、如风浪、船舶行驶等。
6.3压力式水位仪安装要点
A、探头线与仪器的接头经常会出规断接，线头有两个压片会松动要固紧。
B、安装接电源时一定要认真分清电池的正、负，千万不能接反，也不可短路，仪器没有保护装置，一旦接错仪器立马就烧。接线时先把接头接好再通电源脉冲也会损坏主机。
C、水位议主机要放置在安全地方固定好，要防潮、防水，最好用防水的东西盖好。
D、海区如果用浮标排上放置仪器通常采用泡沫箱两到叁层防水。
E、探头线在岸上每隔几数尽量用绳子或胶带固定好，容易损坏的地方要用软管把线套好，在水下不可放置太长线，防止有小船碰断，要防止水中浮物如树枝、树根等其它东西把线拉坏，但也不能太紧因为流速大也会把线拉坏，探头线中有一通气管，固定时不可太紧。
．7、水位仪观测水位误差分析
7.1水位仪观测误差来源及特性
利用压力式水位仪记录传输水位产生误差有：1、时间的滞后性，主要指仪器记录的数据是在某一时段内的平均值与瞬时水位差。2、受河道特性影响，与河道地理形状变化有关。3、航运船舶影响指航行速度船舶大小产生的波浪影响。4、区间来水与变动回水影响。5、自然气象影响指风力风向对水流的影响。6、人工观测与仪器比测的误差
以上观测误差的类型可归纳为：偶然误差、系统误差和粗大误差，偶然误差(指没有什么规律性)、系统误差(指按一定的规律变化或者一个定数差)的概念，系统误差在理论上是可以计算修正的，而偶然误差即随机误差它可用概率分布(或频率分布) 来描述，
随机误差的几个主要性质：独立性、有界性、对称性、抵偿性和单峰性。对于单次测量来说很难断定那一项因素在起主导作用，只有通过数量较多次数测量才能得到误差的统计规律性。
7.2水位观测误差消除
水位测量误差来源主要是仪器设备误差、环境误差、测量方法误差和人员误差。按照测量误差的不同特点，可分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。解决以上误差的最好办法是通过上下游水位上比降合性分析修正，也可通过数学模型进行验证，如在感潮河段和沿海潮位观测可通过多年潮位特性验证如平均潮位、通过流速流向与潮流传插速度来修正。
结束语：以上是在水位仪观测水位实际工作中经验总结，在大江大河与海域观测水位潮流比较常用和实用，工作中一定要树立较强的责任心，关注水流密度变化，特别在入海口河口淡水与海水交替变化对水流压力的影响。根据地形特点和水流特性选择最优方法。
参考文献
1、《测量学》（第三版） 武汉测绘科技大学测量学编写组编著 测绘出版社 1993年
2、《压力式水位雨量GSM远程监测装置使用说明》南京丹杰科技有限公司
关键词：经验介绍与观测应用
1、概述
雨情、水情信息是防汛决策及水利调度的基础信息，及时准确地采集、传输、处理江河、水库、水电厂及城市的雨情、水情信息，建成防汛指挥及水调自动化系统，可保证预报决策、防汛安全、合理使用水资源，最终达到防汛减灾、合理调度、经济运行，兴利增效的目的。水位观侧是这方面的基础性工作，也是其他部门进行水下地形测量、建立数模和航道整治施工测量等的一项重要工作。在实际工作中常利用仪器来记录水位和传输。目前国内最常用的仪器为自记式压力水位仪、下面概述自记式压力水位仪使用方法、实际操作经验与技巧等相关内容介绍。
2仪器工作原理
2.1 水位的测量原理：被测水位在压力传感器处形成相应的水压强，由压力传感器受水压强的作用感生出相应电压，经传感器内部的变送器放大转换成4～20mA电流输出，压力传感器中同时测出水温并自动补偿，所以输出的4～20mA水位信号是一个不受水温影响的水位信号，仪器通过传感器输入端接收，经取样转换，再经A/D转换后进入单片机处理，系统自动将处理后的数据进行贮存，也可选择使用SDI-12浮子式水位计。
2.2雨量的测量原理：雨量的测量，由翻斗式雨量传感器感应雨量信号，通过双芯屏蔽电缆线传到仪器主机内，经过机内接口电路除去干扰后，送单片机处理计算并贮存显示雨量和雨强。仪器设有下雨和雨停识别功能，只要每次下雨，开始存贮并存有下雨启始时间，在下雨过程中可选择3分钟、5分钟或6分钟存一个数，连续20分无雨量时，仪器判为下雨停止，并停止存贮。
2.3温度的测量原理：温度的测量由温度传感器感应温度信号再传到仪器主机内，经过机内接口电路除去干扰后，送单片机处理、计算并贮存、显示温度数据和温度趋势。并且每隔四个小时自动上传一次数据，具体为0:454:458:45 12:45 16:4520:45
．4、水位仪使用前期准备
1、蓄电池（60Ah充满可供电10天左右、）
2、根据实际地形选择探頭线长度。
3、水位议主机：远传式（手机卡）自记式压力水位仪内存可记录10天左右数据、常规压力式水位仪可记录一个月数据。
4、水位观测超过一周要配备内经大于50毫米的保护铁管周围打孔。
5、仪器主机与探头线接通测试、基本要调试好。
．5、水位站选址与安全
1、到了测区水位设置区域要向当地渔民及当地人员了解水流变化情况，船只航行规律，码头靠船情况等。
2、根据实际地形选择河口、浮码头里面、船只行驶少、水该流稳定位置设水尺。设立河口时要注意水闸放水和对水位资料的影响。
3、水位仪设置后要安排专人看管，租船：要考虑船只安全、仪器与探头线安全。委托码头人员或岸边人员：要找责任心强负责任的人、把水位仪安全注意事项交待清。联系方式要留好。
4、巡测人员要对各个水位站可能会出现问题的测站要重点加强巡测。
．6、水位仪安装
6.1、压力式水位仪传感器安装
1、固定在水尺桩上或用竹杆固定探头插入河床但一定要固定在不易松动的地方。
2、根据实际地形将探头固定在水下建筑物上如水泥桩、码头柱等不变动的地方。如果探头线通过码头边或有船碰幢的地方最好用铁管把线套在中间，以免靠船压坏。
3、要了解测区水位变化特性。变幅大小。最好选择低水位时间段安置探头确保最枯水位有0.3米以上的水深。
4、海区滩地可制作长铁管做好孔，探头用螺丝固定在管内打入滩地，管内探头一定不要打人泥中。小岛礁石坎边也可斜置但岸上部分要固定好不可有滑动。
5、在海洋中设置水位由于探头线不够长可制作浮标排安置主机，制作长铁管探头放入铁管中，浮标排要用三个锚固三个方向，锚绳长度不易过长、不要离探头铁桩太远，探头线在水中不易过长一般大于仪器主机与探头铁桩1.5倍。
6.2压力式水位仪传感器参数没定与操作
到达测区要进行参数设定，因为各个测区水流介质有一定的差异，直接影响参数值，一般根据当地水位变幅选定大于变幅水深进行率定，一般选择0.3、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0米等水深记录仪器数据，至少往返两次以上观测己消除误差，仪器设置时间要进行校正，参数在一般河流中是这样的：10米变幅的传感器，其K为10*1000/16*1000=0.625，K值系数为625，其余量程水位依此类推。参数设置时空气中最好有1.0厘米左右水深数据。丹杰水位仪设B、K参数，20米变幅探头一般B为5.0、K为26.0，10米变幅探头一般B为2.5、K为13.0，现场率定一般不做改动，比测数据作为资料计算水位时再改算。
参数在现场率定的很好，而且水流介质变化不大的情况下，如果困难条件下水位和议器比测数据少也可较好的改算水位。但有些河流涨落潮水流介质（水温，泥沙含量、盐度等）变化很大，参数变化也就大，外业测量就要加密比测水位数据才能保证成果准确。收集比测数据要消除误差，辟开波动影响、如风浪、船舶行驶等。
6.3压力式水位仪安装要点
A、探头线与仪器的接头经常会出规断接，线头有两个压片会松动要固紧。
B、安装接电源时一定要认真分清电池的正、负，千万不能接反，也不可短路，仪器没有保护装置，一旦接错仪器立马就烧。接线时先把接头接好再通电源脉冲也会损坏主机。
C、水位议主机要放置在安全地方固定好，要防潮、防水，最好用防水的东西盖好。
D、海区如果用浮标排上放置仪器通常采用泡沫箱两到叁层防水。
E、探头线在岸上每隔几数尽量用绳子或胶带固定好，容易损坏的地方要用软管把线套好，在水下不可放置太长线，防止有小船碰断，要防止水中浮物如树枝、树根等其它东西把线拉坏，但也不能太紧因为流速大也会把线拉坏，探头线中有一通气管，固定时不可太紧。
．7、水位仪观测水位误差分析
7.1水位仪观测误差来源及特性
利用压力式水位仪记录传输水位产生误差有：1、时间的滞后性，主要指仪器记录的数据是在某一时段内的平均值与瞬时水位差。2、受河道特性影响，与河道地理形状变化有关。3、航运船舶影响指航行速度船舶大小产生的波浪影响。4、区间来水与变动回水影响。5、自然气象影响指风力风向对水流的影响。6、人工观测与仪器比测的误差
以上观测误差的类型可归纳为：偶然误差、系统误差和粗大误差，偶然误差(指没有什么规律性)、系统误差(指按一定的规律变化或者一个定数差)的概念，系统误差在理论上是可以计算修正的，而偶然误差即随机误差它可用概率分布(或频率分布) 来描述，
随机误差的几个主要性质：独立性、有界性、对称性、抵偿性和单峰性。对于单次测量来说很难断定那一项因素在起主导作用，只有通过数量较多次数测量才能得到误差的统计规律性。
7.2水位观测误差消除
水位测量误差来源主要是仪器设备误差、环境误差、测量方法误差和人员误差。按照测量误差的不同特点，可分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。解决以上误差的最好办法是通过上下游水位上比降合性分析修正，也可通过数学模型进行验证，如在感潮河段和沿海潮位观测可通过多年潮位特性验证如平均潮位、通过流速流向与潮流传插速度来修正。
结束语：以上是在水位仪观测水位实际工作中经验总结，在大江大河与海域观测水位潮流比较常用和实用，工作中一定要树立较强的责任心，关注水流密度变化，特别在入海口河口淡水与海水交替变化对水流压力的影响。根据地形特点和水流特性选择最优方法。
参考文献
1、《测量学》（第三版） 武汉测绘科技大学测量学编写组编著 测绘出版社 1993年
2、《压力式水位雨量GSM远程监测装置使用说明》南京丹杰科技有限公司