OTT SLD 固定式超聲波多普勒流量計安裝施工

一、        OTT SLD介紹

1、簡介

OTT SLD 是用來連續監測河流與開闊渠道之流速和水位的超聲波多普勒流速剖面儀，該產品可確保即使在有較高懸浮物的洪水情況下也可得到可靠的流速測量結果。此產品的超聲波水位監測技術已被授予。

OTT SLD 通過使用兩條水平超聲波射線射入水流進行監測，監測單元***多可達九個。

它的整體設計減少了在河流中安裝所需要的建筑工作，同時使得整個安裝過程變得更加經濟和簡便。低能耗的設計，可使用太陽能供電。與數據記錄儀及無線通訊系統結合，可作為在線的河流監測系統，對河道的流速流量進行實時的自動遠程監測。

2、技術特點

可用于河流或明渠，特別對于高泥沙含量和洪水情況進行了優化。

高精度的流量測量。

同時測量x和y方向流速，可計算流向

的水位測量技術，高精度的水位測量

具有動船監測和過濾功能，適合通航河道在線流量監測

集成溫度探頭，可以同時監測水溫。

集成傾斜度探頭，方便調整。

尺寸小，易安裝，且對流動影響小。

隨機軟件提供的安裝質量檢驗，避免安裝出現問題

自帶率定軟件，可通過水力模型、流速分布及已知流量三種方式進行律定，從初安裝開始到正規率定工作完成后的正常應用，都可提供可信任的流量數據。

儀器內置率定結果，內置流量計算，可根據所測水位自動選擇對應的率定系數和斷面面積等數據進行流量計算并可直接輸出流量結果及累計流量總量，無需數采儀或工作人員進行后期的二次計算

RS485、SDI12通訊協議，支持遠距離數據傳輸，***長可達1000米。

3、OTT SLD性能指標

流速：

測量原理：使用兩束水平超聲波通過多普勒原理進行測量

量程：± 10 m/s

精度：讀數的1% 或 ± 0. 5 cm/s

超聲波頻率：600 KHz、1 MHz、2 MHz

超聲波擴散角: 2.0度（600KHz）、2.3度（1MHZ）、1.8 度（2MHz）

超聲波傳輸范圍：典型80m（600KHz）、25m（1MHZ）、10m（2MHz）

***小盲區：0.5m（600KHz）、0.3m（1MHZ）、0.1 m（2MHz）

***大盲區：30m（600KHz）、15m（1MHZ）、8m（2MHz）

***小測量單元大小：2m（600KHz）、1m（1MHZ）、0.2m（2MHz）

***大測量單元大小：10m（600KHz）、4m（1MHZ）、2m（2MHz）

測量單元數目： 9個

水平超聲波夾角：135 度

水位

超聲波水位量程：0.15 - 10 m

精度：3 mm

溫度

量程：-4 – 30 度

精度：0.1 度

尺寸

長度：45 – 52.2 cm （與波束頻率有關）

直徑：7.5 cm（圓柱體）

重量：7 kg

供電：9 – 16 V DC

平均功耗：50 – 500 mW （受測量周期影響）

接口：RS232、RS485 或 SDI12

內存：2M 可擴充至78M

安裝方式：水平或垂直

二、        OTT SLD現場安裝方案

1、         安裝地點的選擇要求

OTT SLD的安裝地點應該選擇在河道流態相對穩定的區域，理想的安裝點所處河道上下游50～100米范圍內應較順直，盡量避開河道轉彎、岔流出入口、水下植被茂盛或有礁石阻礙的區域，具體要求如下：

1)  測量區域須***盡可能平直，河寬盡可能不變（不能突然變寬或變窄）。

2)  注意安裝探頭位置附近的河流底床不能有特別大的變化。

3)  河道***好坡度不變，并與溢洪道平行。

4)  底床的粗糙度應該保持恒定。

5)  盡量避免靜水和回水以及強烈的波動。

OTTSLD流量計在水中的安裝高度應適中，保證超聲波盡量不要從水面或水底反射回來（如下圖所示）。聲波傳輸范圍應小于河寬，避免來自對岸固壁給測量造成影響。一般建議河床的寬高比在10:1左右，超聲波覆蓋河寬30%-80%的寬度即可。

2、OTT SLD的安裝固定方式介紹

由于需要將OTT SLD測流儀長期的安裝在野外且需浸沒在水中，所以儀器安裝支架的堅固可靠性和長久耐用性是須***要考慮的。在實際安裝過程中因現場條件各地不一，所以需盡量因地制宜選擇合適的安裝方案來進行測流儀的固定安裝工作。對于常年水位有較大變化的河道要盡量采取滑軌式安裝以便依據水位變化來調整儀器所處位置。

    安裝方案除了堅固耐用之外，還需考慮到安裝調試和后期維護的便易性。

根據河道岸壁的傾斜情況，可分為傾斜岸壁和垂直岸壁兩種情況，在自然河道和人工梯形渠屬于傾斜岸壁；人工U型渠道、矩形渠道一般則屬于垂直岸壁。以下將從這兩種類型分別介紹響應的安裝方式。

1）傾斜岸壁的安裝

在一些自然河道和人工梯形渠道中，河道或渠道的岸壁存在一定的傾斜角度，如果河道水位變化較大，則可沿著傾斜的岸壁固定一段滑軌，將SLD流量計固定在托盤上，托盤置于滑軌之上，依靠吊索上下移動托盤以方便的調整儀器在水中的安裝高度。滑軌的固定安裝是岸壁的土質條件，如果岸壁為石砌或水泥筑抹的硬質表面，則可將滑軌用固定螺栓固定于岸壁表面（如圖1所示）；如果岸壁為自然河道的泥質非硬固表面，則須在岸壁滑軌的安裝地附近做整片的或部分的水泥樁，用以固定安裝滑軌（如圖2所示）。

如果河道常年水位無太大變化，則可選擇在水深的0.6處做水泥樁臺，將SLD流量計直接固定在改水泥樁臺上（如圖3所示）。

圖2

圖 3

現場安裝圖例:

2）垂直岸壁的安裝

有垂直岸壁的河道，一般都是人工開挖的渠道，大部分有有硬質的固化河壁，這種情況的安裝，基本上只需在河壁上打固定螺栓將滑軌或固定支架安裝固定在岸壁上即可，如水位變化大，則需要用吊索等上下移動托盤或固定支架，如常年水位變化較小，則可采用長久固定安裝的形式，示意圖如下：

現場安裝圖例：

3、RTU及太陽能供電系統的安裝

由于野外安裝現場基本不具備市電供電的條件，所以建議采用太陽能板+蓄電池的組合給SLD測流儀供電，根據SLD及所選用的數據采集傳輸設備的功耗，選擇合適功率的太陽能板和合適容量的蓄電池。SLD的測流功耗平均為50～500mW（視采樣頻率而定），數據采集傳輸設備也需要考慮功耗問題，在保證功能應用的情況下，盡量選擇低功耗設備。視現場光照及周圍遮擋條件，將太陽能板通過支桿安裝在日照充足的位置和高度，而太陽能充電控制器、蓄電池、數據采集通訊設備等則需要安裝在防水箱內，然后將防水箱固定安裝在岸邊或太陽能支桿附近。

現場安裝圖例：