CCSL7015082023-11-15發(fā)布DB1508/T144—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由內(nèi)蒙古河套灌區(qū)水利發(fā)展中心提出。本文件由巴彥淖爾市水利局歸口。本文件起草單位：內(nèi)蒙古河套灌區(qū)水利發(fā)展中心。本文件主要起草人：徐宏偉、姜杰、張利軍、李根東、張廣明、白淼、李占強(qiáng)、閆晉陽(yáng)、裴文武、蘇小飛、周龍偉、步豐湖、張二東、曹立奇、李飛、焦文林、任秀、梁勇、李曼竹、陳愛(ài)萍。IDB1508/T144—2023渠道截面流速機(jī)械臂采集系統(tǒng)安裝使用技術(shù)規(guī)程本文件規(guī)定了渠道截面流速機(jī)械臂采集系統(tǒng)安裝使用的術(shù)語(yǔ)和定義、基本要求、技術(shù)參數(shù)、系統(tǒng)維護(hù)等。本文件適用于巴彥淖爾市河套灌區(qū)渠道截面流速機(jī)械臂采集系統(tǒng)的安裝使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T15966水文儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件GB/T21303灌溉渠道系統(tǒng)量水規(guī)范GB/T27992.3水深測(cè)量?jī)x器第3部分：超聲波測(cè)深儀3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1灌溉渠道irrigationchannel聯(lián)接灌溉水源和灌溉土地的水道，把從水源引取的水量輸送和分配到灌區(qū)的各個(gè)部分。在一個(gè)灌區(qū)范圍內(nèi)，按控制面積的大小把灌溉渠道分為干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠、毛渠等5級(jí)。3.2水深depthofwater水體的自由斷面到其河床面的垂直距離，是水文特征值之一。3.3機(jī)械臂mechanicalarm用于模擬人操作設(shè)備的滑臺(tái)。注：因其獨(dú)特的操作靈活性，已在工業(yè)裝配、安全防爆等領(lǐng)域得到廣4基本要求4.1工作環(huán)境4.1.1安裝條件4.1.1.1適用于渠道開(kāi)口寬度為5m的以下的直口渠，根據(jù)渠道開(kāi)口寬度可將測(cè)流設(shè)備保護(hù)房劃分為4類，滑臺(tái)類型可分為一維滑臺(tái)和二維滑臺(tái)，相對(duì)應(yīng)的太陽(yáng)能功率、蓄電池電量、充電控制器等主要設(shè)備對(duì)應(yīng)情況見(jiàn)表1。1DB1508/T144—2023表1主要設(shè)備對(duì)應(yīng)表<2222334.1.1.2應(yīng)于非灌溉期安裝。由于該測(cè)流系統(tǒng)具有機(jī)械控制設(shè)備，應(yīng)在渠道上建簡(jiǎn)易保護(hù)房，簡(jiǎn)易保護(hù)房基礎(chǔ)高于渠道頂部，將滑臺(tái)、蓄電池、設(shè)備采集控制、水位采集設(shè)備放在簡(jiǎn)易保護(hù)房?jī)?nèi)。設(shè)備保護(hù)房底部要設(shè)計(jì)設(shè)備采集孔和檢修孔，滑臺(tái)安裝固定示意圖見(jiàn)圖1、圖2。ABCDEF圖1二維滑臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖2DB1508/T144—2023ABCDEFG圖2二維滑臺(tái)安裝設(shè)備示意圖4.1.1.3滑臺(tái)分為水平滑臺(tái)、垂直滑臺(tái)。一維滑臺(tái)是指垂直滑臺(tái)。二維滑臺(tái)指水平滑臺(tái)和垂直滑臺(tái)組合工作。在滑臺(tái)運(yùn)行過(guò)程要做到限位保護(hù)，一維滑臺(tái)限位包括上、下限位和零點(diǎn)；二維滑臺(tái)限位包括水平滑臺(tái)的上下限位和零點(diǎn)，垂直滑臺(tái)的上、下限位和零點(diǎn)。滑臺(tái)尺寸對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表2。表2滑臺(tái)尺寸<24.1.1.4測(cè)速傳感器長(zhǎng)度根渠道深度不同可分為以下幾類，傳感器長(zhǎng)度表見(jiàn)表3。3DB1508/T144—2023表3傳感器長(zhǎng)度<1124.1.2安裝地點(diǎn)選擇根據(jù)GB/T21303的要求進(jìn)行地點(diǎn)（位置）選擇，同時(shí)需滿足下列條件：——測(cè)流渠段平直、水流均勻；——測(cè)流渠段縱橫斷面比較規(guī)則、穩(wěn)定；——測(cè)流斷面與水流方向垂直；——測(cè)流斷面附近不應(yīng)有影響水流的建筑物、樹(shù)木或雜草等，測(cè)流斷面在建筑物下游時(shí)，不受建筑物泄流的影響；——在不規(guī)則的土渠測(cè)流時(shí)，應(yīng)將測(cè)流渠段襯砌成規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)段；——安裝地點(diǎn)（位置）選擇確認(rèn)時(shí)需要使用方、管理方、建設(shè)方的主要負(fù)責(zé)人簽字確認(rèn)，內(nèi)容及格式按附錄A執(zhí)行。4.1.3安裝要求經(jīng)測(cè)量找出渠道中軸線，將簡(jiǎn)易保護(hù)箱中心和渠道中心放在一條線上，預(yù)留孔按要求需放置在中心線上。4.1.4流速要求0.01m/s～10m/s。4.2一般要求4.2.1供電方式。4.2.1.1支持太陽(yáng)能控制器兩種充電模式，PWM控制器和MPPT控制器，PWM是脈寬調(diào)制充電，MPPT控制器是最大功率點(diǎn)跟蹤。4.2.1.2采用太陽(yáng)能12V供電系統(tǒng)，角度根據(jù)不同經(jīng)緯度確定，見(jiàn)表4。表4太陽(yáng)能發(fā)電量統(tǒng)計(jì)（晶硅組件）14.2.1.3太陽(yáng)能板的數(shù)量和蓄電池?cái)?shù)量，根據(jù)所有用電設(shè)備功率計(jì)算和陰雨3天以上正常工作的設(shè)計(jì)。4.2.1.4太陽(yáng)能板高度架設(shè)要求，太陽(yáng)能安裝架子應(yīng)采集國(guó)標(biāo)熱鍍鋅材質(zhì)制作，太陽(yáng)能板底邊安裝高度不應(yīng)小于3m，高度不應(yīng)超過(guò)6m，太陽(yáng)能板全天采光不應(yīng)有任何遮檔物。4.2.2通信技術(shù)和協(xié)議可根據(jù)需要釆用通信運(yùn)營(yíng)商提供的GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)通信、無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)通信、光纖等合理的通信方式，提供標(biāo)準(zhǔn)的485通信協(xié)議。4.2.3簡(jiǎn)易保護(hù)房基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求4DB1508/T144—2023在兩側(cè)渠頂做長(zhǎng)度由渠道開(kāi)口決定，寬高為500mm×1300mm的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，底板做200mm厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土，做好簡(jiǎn)易箱連接的預(yù)埋件，以及太陽(yáng)能板主植的預(yù)埋件，彩鋼房地面高度和渠道最高運(yùn)行水位的距離要大于雷達(dá)水位計(jì)盲區(qū)。設(shè)備保護(hù)房示意圖見(jiàn)圖2。圖3設(shè)備保護(hù)房示意圖4.2.4設(shè)備規(guī)格型號(hào)主要設(shè)備規(guī)格與型號(hào)見(jiàn)表5。表5主要設(shè)備規(guī)格型號(hào)4.3工作原理4.3.1電磁流速儀5DB1508/T144—2023渠道截面流速機(jī)械臂采集系統(tǒng)主要用斷面流速法，通過(guò)雷達(dá)水位計(jì)測(cè)得水深，計(jì)算出測(cè)流傳感器入水深度，通過(guò)工業(yè)計(jì)算機(jī)發(fā)送指令將測(cè)流傳感器按照垂線條渠從零點(diǎn)開(kāi)始下降至實(shí)測(cè)深度，測(cè)出流速。然后移到下一條垂線進(jìn)行施測(cè)，直至將所有測(cè)點(diǎn)全部測(cè)完后，滑臺(tái)歸位到零點(diǎn)，等待下一次采集指令。工業(yè)計(jì)算機(jī)通過(guò)將幾點(diǎn)的垂線流速和斷面分布進(jìn)行計(jì)算，最終求得整個(gè)斷面的流量，為了提高數(shù)據(jù)的精度，淤泥傳感器數(shù)實(shí)時(shí)對(duì)斷面面積進(jìn)行修正，當(dāng)水深變化后，傳感器高度實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整，水深變化范圍C值可從軟件中設(shè)置。為保證安全運(yùn)行，滑臺(tái)分別安裝上、下、左、右限位，為保證棒式傳感器在渠道中長(zhǎng)時(shí)間測(cè)流不產(chǎn)生掛污現(xiàn)象，定時(shí)將棒式流速傳感器收縮歸位，此過(guò)程可將傳感器上的掛污全部清理。4.3.2垂線條數(shù)該系統(tǒng)中流速采集點(diǎn)為多點(diǎn)采集，垂線為任意條，程序可以設(shè)置垂線間距，通過(guò)前期測(cè)量值，將垂線分成奇數(shù)條，流量算法和人工算法一樣，分成幾部分流量，最后加在一起為總流量。根據(jù)渠底寬度將垂線條數(shù)做以下劃分，見(jiàn)表6。表6渠底寬度與垂線條數(shù)<211334.3.3設(shè)備配置設(shè)備柜里有顯示單元，采集設(shè)備，傳輸設(shè)備，電流、電壓指針，充電控制器，蓄電池，各項(xiàng)設(shè)備的功能及工作參數(shù)見(jiàn)表7。表7設(shè)備配置工作溫度,℃123456785技術(shù)參數(shù)5.1計(jì)量精度5.1.1渠底電磁式流量采集系統(tǒng)流量測(cè)量精度最大允許誤差為士5.0%，流速傳感器采用304不銹鋼，外殼防護(hù)等級(jí)為IP68。5.1.2水位測(cè)量準(zhǔn)確度應(yīng)達(dá)到0mm～10mm，準(zhǔn)確度、重復(fù)性、防雷、絕緣、抗電磁干擾、外殼防護(hù)等級(jí)為IP66,機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性應(yīng)符合GB/T15966的規(guī)定，水位測(cè)量準(zhǔn)確度應(yīng)與流量測(cè)量準(zhǔn)確度保持一致。5.1.3淤泥傳感器量程為0.01m～1.5m,分辨率力為0.0001m，盲區(qū)為0.01m，外殼防護(hù)等級(jí)為IP68。6DB1508/T144—2023抗電磁干擾磁場(chǎng)穩(wěn)定試驗(yàn)強(qiáng)度為3A/m(2級(jí))，符合GB/T27992.3的要求，淤泥傳感器測(cè)量準(zhǔn)確度應(yīng)與流量測(cè)量準(zhǔn)確度保持一致。5.1.4淤泥傳感器主要用于渠道測(cè)速垂線的淤積變化，讓斷面面積實(shí)時(shí)修正，增加流量的精準(zhǔn)度。5.2參數(shù)設(shè)置程序運(yùn)行過(guò)程中需要進(jìn)行設(shè)置的參數(shù)包括渠道開(kāi)口寬度（渠底、邊坡）、邊坡角度、渠道形狀（U形、梯形）、淤泥傳感器高度、流速傳感器零點(diǎn)位置、水位計(jì)高程、數(shù)據(jù)采集個(gè)數(shù)、數(shù)據(jù)取數(shù)比例、有效水位、設(shè)備地址、水位計(jì)地址、水位變化范圍傳感器移動(dòng)值（C）、數(shù)值回傳方式（自動(dòng)、手動(dòng)）。6系統(tǒng)維護(hù)6.1設(shè)備維護(hù)設(shè)備維護(hù)應(yīng)遵守下列要求：——傳感器常年處于水中工作，停水后且具備安全操作的前提條件下，由兩人以上對(duì)傳感器進(jìn)行清——本系統(tǒng)不應(yīng)使用高壓市電，只允許12v電源；——水位計(jì)桿不安裝與該系統(tǒng)無(wú)關(guān)的任何設(shè)備，也不應(yīng)用于通訊和市電照明、動(dòng)力電源的桿路；——嚴(yán)格執(zhí)行灌溉渠道管理中相關(guān)規(guī)定，不應(yīng)在灌溉渠道中進(jìn)行垂釣、游泳、捕魚等作業(yè)；——太陽(yáng)能板不定期除塵，至少在太陽(yáng)能板表面光潔的情況下每年進(jìn)行1次除塵作業(yè)。6.2數(shù)據(jù)