雨量报警器功能新增项目研究

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雨量报警器功能新增项目研究

麦汉坚、张彬、马穗仕、张穗升

广州地铁集团有限公司   广东广州    510335

1、背景与目的

为了及时掌握各地铁车站周边降雨量规律,逐步提升防洪涝精准预警能力,研究小组着手开展雨量自动监测设备研究攻关工作,后续围绕继续跟进雨量报警器的功能设计、安装及调试工作,让防洪涝手段更多元、预警更精准。

2、雨量报警器设计原理

降水量是衡量一个地区降水多少的数据。它的等级根据24小时内降雨量的大小划分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨几个等级。24小时内降水量在10毫米以内小雨;10~24.9毫米之间为中雨;25~49.9毫米之间为大雨;50.0~99.9毫米为暴雨;100.0~249.9毫米为大暴雨;250.毫米及其以上为特大暴雨。

本研究试点采用脉冲输出型翻斗式雨量计,分辨率为0.2mm,其结构如图2.1所示。雨量计内部设置有倒流翻斗,翻斗上装有恒磁钢,干簧管支架上装有干簧管。当倒流翻斗接到0.2mm降水量时,翻斗朝另一侧落下,翻斗上的恒磁钢经过干簧管,干簧管导通,输出一次脉冲信号,PLC信号可通过计算两次脉冲信号之间的间隔时间判断当前雨量大小。

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图2.1 翻斗式雨量计

本次试点中,我们采用24小时除以降水标准量与翻斗式雨量计分辨率之商的方式(24小时/(降水量标准/与翻斗式雨量计分辨率)),计算出当前的雨量等级,具体可见表2.1。

雨量等级

间隔时间(秒)

雨量标准

无雨

>3600

小雨

>1728

24h降雨量小于10mm

中雨

>691.2,<1728

24h降雨量10~25mm

大雨

>345.6,<691.2

24h降雨量25~50mm

暴雨

>172.8,<345.6

24h降雨量50~100mm

大暴雨

>69.12,<172.8

24h降雨量100~250mm

特大暴雨

<69.12

24h降雨量在250mm以上

表2.1 雨量等级与间隔时间的对应关系

该型雨量报警器安装于地铁车站露天处,与BAS系统远程IO模块相连,通过PLC控制器程序计算雨量等级,在BAS系统上位机页面中显示,并通过车站控制室IBP控制柜的远程IO模块输出信号,实现IBP盘蜂鸣器报警。

图2.2 基本框图

3、雨量报警器成果分析

为掌握各车站周边降雨量规律,逐步提升防洪涝精准预警能力,通过开展雨量报警器设备研究攻关工作,完成了雨量报警器的功能设计、安装及调试工作,让防洪涝手段更多元、预警更精准。本次研究改造的雨量报警器从降雨预警、雨量统计分析的角度出发,可实现降雨等级、1小时降雨量、24小时降雨量、历史降雨量的显示,并实现收集降雨量数值记录与累计功能,用于事后分析。改造设置了IBP盘声光报警提醒,工作站界面图文显示,功能实用,显示直观,通过技术改造创新,提前预知站外雨情从而采取相应措施,整体提升防洪应急能力。

张彬,1977年5月,男,汉族,广东广州,本科,无职称,从事自动化设备维保、创新工作。

麦汉坚,1996年8月,男,汉族,广东广州,本科,助理工程师,从事自动化设备维保、创新工作。

马穗仕,1989年10月,男,汉族,广东汕头,本科,无职称,从事自动化设备维保、创新工作。

张穗升,1989年10月,男,汉族,广东广州,本科,无职称,从事自动化设备维保、创新工作。