ArgonautSL声学多普勒流量实时监测系统设计与实现.pdfVIP

Argonaut—SL声学多普勒流量实时监测 系统设计与实现 陈锡林1 赵德友1 卢玉成2 ／ 1 江苏省水文水资源勘测局 2 江苏省灌溉总渠管理处 摘要：拳文根据江苏省河流特点和优化水资源配置的要求，阐述了羡国 StonTek水文仪器公司淘金者一SL流量计的功能，介绍了这一产品在江苏灌 溉总渠苏咀站的设计、安装、比测、试验及应用情况。 关键词：SL声学多普勒流量计安时监测系统应用 研究 。 0 引言 尽快建立苏北地区水资源配置监控调度系统，是优化配置苏北地区水资源、加快苏北 水市场建设步伐的迫切需要。为实现苏北各市市际供水断面流量水量实时、自动、在线监 测的目标，江苏省水文局对国外生产的流量计产品进行了充分的调研，发现国外主要采用 超声波时差法进行流量监测，但对于水面较宽、水深较浅、特别有通航要求的河道，其应 用受到很大限制，再加上安装烦琐、安装费用及设备造价高，限制了时差法的应用；而美 国SonTek水文仪器公司根据必威体育精装版声学多普勒技术，研制开发了淘金者一SL流量计，弥补 了时差法的不足，拓宽了使用范围，美国在很短的时间内取代了时差法测流，在国外应用 非常成功。 鉴于苏北输水河道具有河道顺直、水位变幅小、水深较浅、流速较小、大部分有通航 要求等特点，以及供水呈现明显季节性特点，从而给使用时差法测流带来许多难题。为 此，江苏省水文局引进美国SonTek水文仪器公司淘金者一SL流量计，并在灌溉总渠苏咀 站成功地建立了流量实时监测系统。本文重点对系统的设计、安装、比测、试验及应用进 行了研究。 1 SL声学多普勒流量计 SonTek水文仪器公司设计制造的新一代明渠及河流流量测验仪器，SL采用了必威体育精装版的声 学多普勒技术，具有安装容易、操作简便、流速精度不受生物附着影响等特点，自1998 年问世以来，受到美国地理调查局(USGS)的关注并在各水情遥测站广泛使用。 SL作为独立的流量计进行在线实时监测，它是时差法流量计的替代产品(如图1)。 ·44· SL测量水平方向一个单元平均流速，单元起点和终点可由用户自行设定，单元终点最远 可以离仪器安装处22m。 圈1 sL作为独立的流量计进行流量在线实时监测示意图 用户运用SL取得流速和水位数据后，可以采用回归法，建立SL实测流速与河流或 明渠断面平均流速之间的相关关系，即用实测资料对系统进行率定。不仅适用于规则的人 工渠道，也适用于天然河流，河宽或渠宽可以远大于SL测量剖面范围。 1．1仪器配置及功能 SL主要由以下几部分组成： 为5cm的声学传感器。圆柱体内装有数据采集、处理电子器件。SL是利用声学多普勒原 别为6m和20m。测量单元的起点、终点，即单元的长度和位置都是可以由用户根据需要 辨率为0．1cm／s。数据输出速率可以由用户设定，可以每】os～12h设定输出一个数据。 对于实时流量监测，一般可取每5rain或10rain输出一个数据。 SL主机外壳侧面装配第三个声学传感器。其向上发射用来测量水深。 (2)计算机。需配有Windows95、Windows98或WindowsNT。计算机可由用户自 行配置。 是将采集的数据实时显示在计算机屏幕上。用户从计算机屏幕上可以一目了然地读出流 量、流速及水位随时间的变化。图2为ViewArgonaut软件屏幕显示。 (4)电缆及接口。SL采用特制电源／信号传输电缆与流量数据变换器或计算机(PC) 缆长度为100～1500m，可以采用RS422接口。 · ·45 图2 ViewArgonaut软件屏幂 1．2 SL的主要技术参数 流速：测量范围：士6m／s；分辨率：0．1cm／s；精度：士1％实测流速士0。5cm／s oC