焦作管理处“光影水尺”上线了

“光影水尺”现场投影

闸前水位是南水北调输水调度工作的核心控制数据，闸前水尺是校核水位的重要工具。在日常运行调度过程中，闸前水尺时常被冲刷变形脱落，而且极易被浮游生物附着，导致数据无法正常读取。焦作管理处以问题为导向，成立创新小组，结合现场实际情况对现地闸站水尺进行创新优化。

经过多次研究讨论，采用光学投影技术，将光影水尺投影到闸室侧墙上，不仅能实现观测校核水位功能，同时解决了水尺毁坏、受污染的问题。

为验证方案的可行性，管理处以闫河节制闸4#闸门为研究对象，创新小组多次现场考察，测算投影距离与投影角度，对比市场投影灯具，制作水尺镜片。经过上百次的测算调试，利用投影灯投出水尺代替原有水尺成为现实。

“光影水尺”是通过紫外雕刻机进行水尺图案片制作，水尺图案经过机器的打标，软件填充图层进行刻度雕刻，利用光成像原理，通过光学透镜进行聚光，透射过雕刻好的水尺图案片，再通过镜头的光学透镜进行水尺刻度图案的折射投影出水尺。过程中也遇到投影角度导致的投影图案变形问题，经过近半年研究与试验，最终采用“梯形矫正”的办法解决。“梯形矫正”是将光影水尺图案变形按照投影角度预先判断，将实际变形情况做好数据整理，得出变形规律，制作变形模板，通过模板反向制作灯片形状，用于抵消投影角度带来的图案变形问题。

经现场试验结果显示，投影到闸前的光影水尺图案刻度清晰，比例适当，水面无反光现象，水尺与水面交界处较为明显，能够清晰读出水位数据，满足观测水位的要求。

此次研究的“光影水尺”与传统水尺相比，施工简单、安装便捷、造价低、精度准、抗干扰，其最大特点是不受水流、污渍影响，而且能清晰、准确读取数据，经久耐用；其本身存在夜视功能，更加便于通过摄像头观看水尺数据，大大降低了误报率，不存在水尺脱落的情况发生；投影灯采用高精度光源分配，纳米级聚光技术，无死角收集光源，具有超清成像核心技术，防水防潮，质量有保障。

“光影水尺”解决了长期以来节制闸闸前水尺脱落、有污渍、不可夜视的维护难题，性价比高，也确保了水位读取清晰准确，具有很好的推广价值。