一、在线监测系统概述

1.1、基本情况

随着国家工业发展水资源越来越紧，同时水污染加重可利用水源越发稀缺。中小河流在线流量监测重要性更显突出。

●河流在线流量监测，可实时掌握可用水资源。

●河流在线流量监测，可通过水闸等调配县市级流域水量。

●河流在线流量监测，可了解污水走向，提供决策依据。

●河流在线流量监测，在山洪和台风期间掌握各河道流量防范“天灾”。

●省市县镇交界河道流量在线流量监测，可为相互“水权”提供依据。

1.2、设计目标

   流量站新建全自动的流量实时在线监测方式，实现对河道断面流量流速的实时在线监测，并且将流量计算的水位信息等数据通过无线传输方式传送到相关单位。

1.3、设计原则

（1）实时性、容错性

实时采集现场中的流速、水文等信息，会同断面数据能及时获得流量信息，并将其存在业务数据库中。具有较强的实时性和较高的处理效率，对访问的响应时间要短；采集接口的实时性好，能满足其应用的需要；采集接口的实时性不能影响控制系统的性能。采集通信方式在具备条件的场合，实现冗余；采集软件要有容错处理机制；实时数据库系统具有容错能力，根据具体的硬件条件实现冗余。

（3）完整性、标准化

信息的传输与处理遵循标准化的协议，以保证信息的相对完整性与一致性。对采集方式、采集设备采用统一标准和型号, 坚持系统的开放性和可扩展性。建立一个开放的、标准的、可扩充、易管理、升级的实时数据库系统。不仅仅要做到配置上的先进，更主要的是开发上和应用上的先进。

（5）安全性、可靠性

在操作上严格权限管理。系统应提供审计跟踪功能，记录所有用户操作过程，对出现的系统安全问题提供调查的依据和手段；系统应具备事务日志功能。保证在恶劣天气条件下能正常运行，确保采集通信信道畅通。

1.4、系统组成及功能

1.4.1、系统组成

水平式HADCP在线测流系统（也称定点HADCP测流）由水下HADCP、测流控制器、传输设备和系统管理软件组成。

1.4.2、系统功能

（1）能对断面流速、水温、水位等进行24小时连续在线监测。

（2）能根据实时采集的流速、水位，计算断面流量。

（3）能实现水量数据采集、流量计算、存储、传输的功能。

（4）能将采集的水位、流速、流量和测站状态信息通过通讯网络传输到接收中心。

二、测量原理

声学多普勒流速剖面仪 ADCP (英文:Acoustic Doppler Current Profilers),是利用声学多普勒原理进行研制的,是目前世界上最为先进的河流流速流量实时测量设备,自1981 年在美国诞生以来，随着技术不断进步和日益完善，已从海洋测量逐步应用于河流流量测量，测量精度也得到很大的提高，使其在宽浅河流上的应用成为可能。

水平式HADCP工作原理将声学多普勒流速测量传感器探头固定安装在水面下某一水深处使用，使声学多普勒探头上的声学传感器位于水下同一层面上或上下两个层面上，声学多普勒传感器成一定角度向对岸发射，超声波遇到水中和水一起流动的悬浮物会产生反射，部分声波反射至发射端被声学多普勒流速测量传感器接收，且反射回来的声波频率随流速的大小而发生变化，根据频率大小可计算出各层水流某一段上各点的矢量流速。只要测验范围达到断面主槽，就能建立稳定的层流速与断面平均流速的关系。另外需测量水深，根据水深和仪器安装高程算出水位，由“水位-过水面积关系表”得到过水面积。现场数据采集仪利用声学多普勒流速测量传感器提供的流速数据及水位数据采用“指标流速法”实时计算流量或用流量计算模型直接计算流量. 如果断面是规则不变，利用流速面积法积分得到流量精度可达5%以内。如果是不规则断面则主要取决于建立数学模型的精度或取决于率定的精度。

三、安装方案

3.1、安装基础

（1） 安装基础位置确定：符合设计文件，施工测量应根据国家和水利部颁发的有关规定执行。

（2）安装基础置于河岸边坡：结合各站点实际情况，提出经济、合理、方便、安全的施工方案（如原河岸边坡开槽、修复、防撞等）。

3.2、仪器设备配置

（1）水平式HADCP分别采用数据采集仪表进行采集数据，同时具有流量计算功能，并根据配置管理将采集的单元流速、计算成果、运行状态等数据传输到中心站。

（2）水平式HADCP的数据管理软件，实现测站同步应用。

（3）声学多普勒流速剖面仪水平式HADCP安装方案，由我方现场察看后进行方案设计，需要确保在最高、最低水位变幅下正常监测。同时，声学多普勒流速剖面仪水平式HADCP水平安装需要上下调节的技术方案也由我方进行设计。

（4）本标段上传水位、流速、面积、流量等数据，数据上传、处理、存储的技术方案，我方根据现场察看进行设计，相关设备和软件我方根据的技术方案进行配置。

（5）我方在进行方案设计时需满足甲方所提供合理要求。

四、设备参数

RTI RiverHQ 600KHz型H-ADCP主要特点：

∙采用宽带技术。

∙高精度、高分辨率。可以使用较小的单元、在较短的采样时间步长内获得精确的流速数据。尤其适用于河口、近海等流场变化较大的环境。

∙标准配置200 个可选单元。

∙标准配置超声波水位计和压力式水位计。

∙标准配置倾斜计，可测量仪器运行过程中的姿态变化，提醒操作人员及时调整，保证数据的准确性。

 图4-1 仪器实物图

RTI RiverHQ 600KHz型H-ADCP技术指标：

1.信号处理：宽带技术

2.测流声波频率：600KHz (加—个垂直1200KHz波束)

3.测速范围： 0～±20m/s  

4.流速分辨率：0.01cm/s

5.流速测量精度：±0.5%±2mm/s

6.单元数： 1－200

7.最小剖面单元：0.02m

8.最大剖面单元：8m

9.最大剖面范围：50m（宽带）

10.水位精度： 0.1%±3mm

11.水温精度：±0.2℃

12.工作电压：12-36VDC

13.外形尺寸：宽度24.5cm，高度11.7cm，纵深14.2cm

RTI RiverHQ 600KHz型H-ADCP配置清单：

1.600KHz双声束宽带专利声学换能器，内置超声波水位计、压力水位计、温度传感器、倾斜计、8G内存卡等

2.RS－485、RS－232标准数据通讯接口

3.不锈钢安装底座一个

4.25米数据/电源电缆

5.一套系统光盘：包括DP-Pro HADCP测流软件、工具软件和电子版使用手册

6.接口适配器一个

2）“DP-Pro HADCP”测流软件

DP-Pro HADCP是上海泛际科学仪器有限公司专为RTI H-ADCP开发的流场、流量测量软件。它不仅符合中国水利行业的应用特点和规范，而且操作简便易学，是流场、流量测量的理想工具软件。

图4-2 “DP-Pro HADCP”测流软件主界面

流量通特点：

∙三种操作模式：数据实时采集/显示，数据回放/处理，监控终端。

∙具有友好的用户界面，便于用户对H-ADCP进行设置。

∙可在一个断面窗口动态实时显示声束﹑流量﹑流速﹑水位﹑水温﹑总水 量、整点水量数据。

∙具有多种流量计算方法：

∙软件支持内部声学水位计、压力水位计、及外部水位数据。

图4-3 “DP-Pro HADCP”的流量监测界面

4.1、水平ADCP彩页

五、使用培训方案承诺

5.1、质量承诺与目标

我公司保证其提供的货物是全新的、未使用过的，采用的是符合技术规范和国家有关规范、标准规定的材料和制造工艺，并在各个方面符合合同规定的质量、规格和性能要求。在规定的质量保证期内，我公司对其由于加工制造工艺及使用的材料、外购配套件的缺陷而造成的任何缺陷或故障负责。

总目标：合格率100%，优良率90%，客户满意度100%。并达到国家及行业现行规范标准，验收合格。质量目标的归口是管理者代表，由公司质量管理部门具体负责。

 在本工程施工中，按照ISO9001标准的全部要素组织施工，公司建立以管理者代表为首的质量监督检查组织机构，横向包括各职能机构，纵向直至项目施工人员，形成质量管理网络，建立以项目经理为总负责，项目质量工程师中间控制，项目质检员基层检查的管理系统，对工程质量进行全过程、全方位的控制。

5.2、设备安装调试承诺

我方承诺：在与甲方签订合同以后，提供详细的实施方案和产品规格，必要时到现场进行查勘和通信信道测试。在监理工程师批准实施方案、下达开工令后，积极准备开始施工。业主将按中标人提供的产品尺寸要求完成信息采集安装土建工程建设；我方负责设备采购、生产、软件开发、设备安装调试等各项技术服务，按期完工。系统设备安装调试完工后，我方提交设备仪器交货的原始清单和产品合格证及开箱记录并提交所安装站点位置、经纬度、高程及设备安装位置影像等信息资料的安装调试报告。

5.3、系统试运行承诺

我方承诺：在试运行期间，负责对系统设备的技术指标、设备功能、数据采集精度、系统的可靠性进行考核，负责解决系统试运行中出现的重大技术问题；协助用户运行单位完成数据资料的比测及整理，对试运行中出现的问题的原因及问题解决的办法要作好详细的记录；应负责完成试运行工作总结报告。

5.4、通讯费用

1）水平式HADCP在线测流系统从开工建设至通过预验收（自身测量精度与设备运行稳定性验收）之日的通讯费用以及从预验收之日算起第1年系统运行的通讯费用（包含同期的视频通讯费用）由我方承担。

2）信息采集系统安装调试期间、试运行期间及正式交付使用前所需通信费，由我方单位承担。

5.5、技术文件

我方承诺：按以下要求为甲方提供技术文件和竣工卷宗：

1）提供的书面技术资料和竣工卷宗，应能满足确保系统正常运行所需的管理、运营及维护有关的全套文件。

2）各种文档应，并提供全套技术文件。

3）必要时提供为系统稳定运行所必须的附加软件和文档。

4）系统运行后, 如发生软件升级、设备升级、设备变更和扩展等有关情况，向甲方提供必要的技术变更资料。

5）应保证合同项下提供的产品不侵犯任何第三方的专利、商标或版权。否则，须承担对第三方的专利或版权的侵权责任并承担因此而发生的所有费用。

5.6、培训建议书

5.6.1、服务承诺

我方负责对招标人/最终用户进行软、硬件的培训。

5.6.2、培训目的

培训目的主要是培养能熟练操作和维修本系统的操作人员和维修人员，使他们获得必要的知识和技巧，并能熟练地使用这些知识和技巧操作和维修设备，直到全部达标为止。培训招标人的目的在于保证使受培训人员在开通后能够：在日常工作中能安全有效地操作本系统；在日常工作中对全部的本项目系统提供安全、称职、有效的操作、修理、维护和检查。

5.6.3、培训对象

招标人的工程技术人员、操作人员、维护管理人员、培训人员等相关人员。

5.6.4、培训要求

1）我方对最终使用单位人员进行维修、操作培训，通过培训使被培训人员获得足够的技能和知识，达到运营所必需的要求。我方将派出经验丰富的授课人员对招标人人员进行培训，使招标人人员能全面掌握设备的操作、维护等技能。

2）对最终用户的培训原则上在工程所在地举行2次培训，共为期5天。

3）我方提供所需的培训教室、教材、教学设备、仪器、资料等。

4）培训语言为中文。

5.7、培训计划

我方在培训前2周向招标人分别提供工程技术人员、操作人员、维护管理人员、培训人员的专项培训计划，并由招标人确认，对人员的培训形式包括理论课程和实际操作两种。经招标人核准后开始培训。招标人有权根据实际工程进度变更投标人的培训计划。

5.8、培训的目标

操作人员：通过培训，使客户操作人员能够深入了解城市轨道交通安检的必要性，对各类安检设备进行熟练操作，从而胜任安检工作。

维修人员：通过维护培训，使客户维修人员能够深入了解各类安检设备技术原理与系统结构，全面掌握设备日常管理和维护保养技能，从而胜任设备安装、调试、维护和故障处理。

5.9、培训的时间

 项目试运行开始后。现场培训。仪器在安装调试同时，工程师对用户就仪器原理和基本操作进行2天现场培训，使用户能正常操作。

5.10、操作人员培训

培训内容全面，涵盖安检技术原理、设备操作、图像识别、维护保养和安全注意事项等知识点。

图像案例丰富，培训资料生动，多媒体教学课件和演示文稿，图文并茂的培训教材，以及设备内置的仿真模拟培训功能，生动多样的培训资料能够满足课堂教学、课后自学和实际操作的全面培训需要。

授课讲师专业，具有扎实的专业技术背景，和丰富的培训经验，能够深入浅出，讲解浅显易懂。

培训方式灵活，根据承租方培训需求和场地条件，可以灵活并综合采用大课堂教学、分组实机操作和自学等多种培训方式。下载本文