水文缆道在高压输出线影响下实验的改进及使用

刘向楠

【摘要】水文缆道在信号的传输上会受到很多外在因素的影响，且当前应用在水文测站中缆道信号传输工作本身存在了不少急需解决的问题，严重影响了水文缆道自身优势与作用的发挥。本文通过对水文缆道在高压输出线影响下的具体情况进行分析，并通过小改对其改进后的使用进行说明，以解决在高压输出线的复杂环境影响下无法正常使用等问题。

【关键词】水文缆道；高压输出线；改进使用

随着我国水文测验技术的不断发展，各种新型的水文设备及实测数据被大量收集与运用，对各测站的实时数据整理提供了重要的依据。在测船与缆道的自动测验当中，大多的信号传输方式都呈现了基本的一致性，如何使水下的各种传感器信号准确全面的传到室内的接收仪器当中，使其在传输过程中不受到外界因素的干扰，是相关工作人员必须思考的问题。

1、水文缆道在高压输出线影响下实验的改进原因及目的分析

水文缆道受到人们生产活动等多方面的影响，如垂直的钢丝索绝缘子安装高度不符合，导致产生的信号不足，无法发挥功能与作用，且在长期的日晒雨淋中也会发生接触不良的情况，尤其是上空50万V的高压输电线，其产生电磁干扰更容易受到影响，水文缆道的测流信号遭遇阻碍，还有的因为河床常年长满水草且超过水深一半，及垂直钢丝索绝缘子安装高度不够等原因影响了信号。针对这种普遍存在的现象必须引起足够的重视，相关工作人员必须解决有关水文缆道在不同环境中无法正常使用，发挥功能的问题。

2、水文缆道在多水草河床影响下的的改进分析

随着我国水文事业的发展，利用缆道来实现各种项目的测量或其他工作的进行有着迫切的使用要求，但信号会受到多种外在因素的影响。多水草河床的存在会影响水文缆道本身的功能与作用发挥，在对水文缆道的水深测试中，如果铅鱼到达河底，那么产生的信号会因铅鱼的底部闭合而受到干扰，一旦河床面长满了水草，那么鉛鱼在河底时就会因为水草位置处于河底信号托板和铅鱼底部的中间，使得信号不良反应发生，难以实现水深的测试。

针对这种情况，可以在铅鱼河底信号的托板两边固定钢板，厚度保持为2mm即可，准确将水草与装置相隔离，并以圆弧型的形式往两侧的上部分进行延伸，就与铅鱼之间形成一种外包裹的状态。另外，河底的信号托板处于一种下垂的状态，这时要保证水草隔离装置高度在铅鱼高度的一半以内，实现河底信号托板与水草隔离装置的同步进行，于是闭合了铅鱼底部与河底信号托板，保持隔离装置的齐平，解决了测试的问题。

得到改进以后，即便水草已在河床处长满，当铅鱼在河底时也能实现铅鱼底部和信号托板的闭合，保证了信号的稳定与清晰。在河床多水草的复杂环境下，可以采用以上的改进方式实现对水草进入河底托板的阻止，从而取得较好的改进效果。

另外，通常情况下，水面信号感应器采用铝板来制作，但不会将金属铜的信号传输线与铝结合焊接，那么就只能采用螺丝将其固定，在长期的日晒雨淋中，一旦螺丝生锈，那么就会导致信号传输线和水面信号感应片接触不好，对水面有很大影响。铅鱼尾翼和水面的信号感应片之间有很薄的绝缘层，但正因为过于薄而减小了绝缘层面积，于是在水面的信号感应片以及钢板间的绝缘电阻出现大幅度降低，同样对水面的信号幅度产生较大的影响。面对这种情况，可以通过改变绝缘体材料，将其改为环氧树脂料，或是增加其机械的强度，减缓其老化速度。此外，绝缘层的面积要保证比水面信号的感应片面积大，因为水面信号感应片的周围到铅鱼尾翼的钢板距离已经扩大，那么相对水体的电阻也就增大，在水体分流的过程中信号减弱，也提高了水面信号的幅度。通过这样的改进，水面信号就明显清晰稳定，且感应更为灵敏，还有效提高了河底的信号幅度以及流速信号幅度，全面提高了传输的效率。

3、水文缆道在高压输出线影响下的改进分析

铅鱼进入水里以后，绝缘子也会被水淹没，这时候信号的传输就要依靠垂直钢丝索，而水面、河底以及流速的信号在水体电阻分流下都将减弱，对信号本身的幅度以及稳定性产生了较大的影响，同时降低其抗干扰信号的能力。在改进的过程中，重要的措施在于将绝缘子的高度根据具体情况进行调整，从距离铅鱼顶部0.4m的位置调整到4m，提升高度有助于铅鱼进入水下以后绝缘子也能露出水面，避免受到信号干扰。经过这样的改进以后，水面、河底以及流速的信号都保证了稳定，且清晰度也明显提高，在相关仪器的检测下发现信号幅度大概提高了30%，抗干扰的能力也有所提高，形成了巨大的优势。

另外，还可以在信号接收的回路中添加各种有助于消除信号干扰的装置，因为测流的断面上空存在50万V的高压输电线，其自身的电磁干扰信号在循环的过程中形成接收回路。有相关数据显示，在天晴的情况下信号受到的干扰数值大约为6V，而下雨的情况下信号受到的干扰数值大约为4V，通过对水文缆道测流自控仪器电源的接通，就会使水面河底以及流速的信号灯闪烁，同时还会发出连续的呼叫声，这充分证明了调节仪器本身的灵敏度，但这也仅仅反应灵敏度，调节仪器的旋纽和信号的衰减参数没有任何影响与变化，也就是说完全无法使用水文缆道。

在改进方法的选择上，可以增加接收回路的消除干扰信号的装置，这种装置是由C1滤波电路、DZ1、DZ2R3C3组成的双向钳位电路以及R1R2C2积分电路共同组成，通过采用滤波电路对高频的干扰信号进行消除，而中频的干扰信号则会被积分电路消除，低频干扰信号被双向钳位电路消除。经过三级的电路处理以及消除步骤，最终将干扰信号完全消除。在改进措施施行以后，水面、河底以及流速的信号明显更为稳定，清晰度提高，且完全消除了呼叫声，这使得50万V高压输电线对水文缆道运作使用等方面的棘手问题得到了有效解决。

4、结束语

综上所述，随着人们对水文缆道使用性质与价值认识上的提高，水文缆道信号传输的效果已逐渐得到了保障，在长期的实践中工作人员探索了多种有关高压输出线等影响下水文缆道信号传输的改进与使用方法，成功地解决了信号传输干扰等问题，为今后工作的开展提供了一定的参考价值。

参考文献：

[1]陈世进.水文缆道在多水草河床和高压输电线影响下测验的改进及使用[J].水文与规划，2012，5（03）：57-59.

[2]冯羽.我国水文缆道的现状与发展[J].科技传播，2013，8（08）：138-139.