英 雪，马 珺

(1.新型传感器与智能控制教育部重点实验室，山西 太原 030024;2.太原理工大学测控技术研究所，山西 太原 030024)

责任编辑:薛 京

中国淡水资源十分短缺，人均拥有量2 300 m3，相当于世界人均水平的1/4，居世界110位。1997年起，全国城市污水排放量占废水排放总量的比例接近45%。据《2003年中国环境状况公报》公布，2003年全国废水排放总量为460亿吨，现在更是有过之而无不及。随着中国乃至全世界对环境保护问题的重视，加强城市污水的综合治理工作已成为当务之急。精确测量污水流量排放俨然成为人们关注的焦点。

本文研究的内容为明渠流量计［1］——新型板式流量传感器的顺利投入使用提供了理论依据。下水道内的无线传输模式［2－4］将工厂、城市污水的排放量传输到地面接收设备，以便了解污水的流量。

因下水道为掩埋在地下且狭小的密闭空间，其影响因素有:1)土壤成分、下水道材料和下水道表面粗糙度等，对无线传输的研究相对困难;2)无线传输使用电池供电。因此将其在理论上分成两个部分进行研究。

1 基本理论

为了方便研究下水道内无线传感信号与地面设备间通信的能量损耗，在此将下水道、覆盖在下水道上的土壤分成上下两个部分进行研究。

从下水道内传感器发出的无线信号必会经过电气特性完全不同的两种介质:土壤和空气。由于电气特性不同，电磁波会产生折射。运用几何光学方法中的射线法，其示意图如图1、图2所示。

1.1 电磁波在土壤中的能……

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