定水位补偿式蒸发量测量系统设计与实现

摘要

水面蒸发是水资源评价、水文研究、水利工程设计和气候区划中基本要素之一，也是研究陆面蒸发的基本参证资料。虽然现有蒸发量测量仪器较多，但是传统人工测量蒸发量的方法测量的数据带有很大的人为性，而且工作量大、局限较多。而现有自动化蒸发量测量仪如ZFH型、磁致伸缩型蒸发量测试仪，受限于液位传感器精度不足以及蒸发量测量环境复杂等因素，普遍存在精度无法满足国家规范要求、自动化功能不够完善等缺陷。针对自动化精确测量蒸发量的需求，本研究通过定水位补偿式蒸发量测量仪的设计与实现，有效地实现蒸发量测量精度相对现有方法大幅提升及无人值守的蒸发量测量与监控。
　　本研究首先通过蒸发器设计需求分析，设计了蒸发器的具体尺寸与材料构成。并且分析了自动化蒸发量测量的工作流程，设计自动监测与补水系统方案。在以上方案下设计系统的硬件电路，包括液位检测电路、自动补水电路。最终利用GPRS技术与Android技术设计远程监控客户端，并实现无人值守的蒸发量测量与监控。
　　在上述工作基础上，进行了定水位补偿式蒸发量测量系统的蒸发量测量实验。测量出一组每日蒸发量数据后，将该系统测量的实验数据和人工读取的数据进行比较，误差在合理范围内，验证了本研究设计的系统可行性。

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第一章 绪论

1.1 蒸发量测量国内外现状

1.2 自动化蒸发量测量仪现状分析

1.3 研究内容和技术路线

1.4 系统设计方案

1.5 章节安排

第二章 蒸发器的设计与原理

2.1 蒸发器设计需求分析

2.2 蒸发器的设计

2.3 蒸发器的工作原理

2.4 本章小结

第三章 自动监测与补水装置设计

3.1 液位检测装置设计

3.2 自动化装置的硬件设计

3.3 自动化装置的软件设计

3.4本章小结

第四章 蒸发量测量系统远程监控实现

4.1 GPRS无线通信技术

4.2 单片机与GPRS模块的通信

4.3 GPRS模块与服务器的通信

4.4 蒸发量测量系统界面设计

4.5 本章小结

第五章 蒸发量测量系统调试与分析

5.1 蒸发器装置调试

5.2 硬件电路调试

5.3 蒸发量测量与数据分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 研究总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献