水电站泥沙在线监测系统

我国是一个多沙河流的国家，泥沙问题较为突出，水体泥沙含量的测量，在水利水电工程建设、水文观测预报、土壤侵蚀研究、水土流失治理等方面是一个十分重要的问题，因此非常必要和值得进行深入研究和重点推广。
传统上含沙量测量是采用取样称重的方法，取一定体积的具有代表性的样品，经过预处理，然后烘干、称重，即可求知含沙量。这种方法在很大程度上取决于所取样品的代表性，而且测量周期长、操作过程烦琐、劳动强度大，不能很好地进行实时监测水流的动态过程。

一、泥沙监测的重难点

泥沙测验一直是水利系统的世界难题之一，从水样采集到z后的留样保存每一个步骤都非常繁琐和复杂。目前有很多单位也开始研发自动测沙仪器，但使用效果并不是很理想，受地域差异影响较大。
（1）泥沙可以分为很多种，如：青沙、黄沙、棕沙等，它们的质量不同、颜色不同，对光的反射率也完全不同，所以如果采用同一种方式去测同质性完全不同的泥沙，得出的结果可能相差甚远。泥沙监测仪做了大量实验，会根据不同流域对传感器进行分大类来标定分析，并将逆投影成像技术计算方法写进传
感器软件，这样得出z终结果的绝对误差会减小甚多。
（2）漂浮物对测量数据影响较大，为保证数据的准确性和稳定性，应定期进行维护和清洗设备。
（3）同步比测的重要性，泥沙受时空因素影响较大，设备比测阶段一定要注意时间和位置的同步性，以保证取得可靠的比测效果

二、泥沙监测系统的工作原理：泥沙监测仪基于是基于组合红外吸收散射光线法，通过逆投影成像技术，连续精确测定水体中的悬移质泥沙含量。按照红外散射光线技术不受色度影响测定悬移质泥沙含量，直接输出泥沙含量数据（kg/m³），实现24 小时实时在线监测。

三、泥沙监测系统独特的优势：
①泥沙监测仪采用 840nm±5nm 波长的近红外光，对水体中的颗粒物敏感度更高。使用红外发光二极管 LED 产生红外光，原理是通过半导体的电子与空穴复合来产生红外光。
②在泥沙自动测量中z重要的是悬移质（悬浮颗粒物）的同质性，泥沙可以分为很多种，如：青沙、黄沙、棕沙等，它们的质量不同、颜色不同，对光的反射率也完全不同，所以如果采用同一种方式去测同质性完全不同的泥沙，得出的结果可能相差甚远。TES91 泥沙监测仪做了大量实验，会根据不同流域对传感器进行分大类来标定分析，并将逆投影成像技术计算方法写进传感器软件，这样得出z终结果的绝对误差会减小甚多。
③泥沙监测仪是直接根据质量来标定和计算，可以直接输出含沙量（kg/m³），测量结果更直观。