OTT SLD 固定式超声波多普勒流量计安装施工

一、        OTT SLD介绍

1、简介

OTT SLD 是用来连续监测河流与开阔渠道之流速和水位的超声波多普勒流速剖面仪，该产品可确保即使在有较高悬浮物的洪水情况下也可得到可靠的流速测量结果。此产品的超声波水位监测技术已被授予。

OTT SLD 通过使用两条水平超声波射线射入水流进行监测，监测单元***多可达九个。

它的整体设计减少了在河流中安装所需要的建筑工作，同时使得整个安装过程变得更加经济和简便。低能耗的设计，可使用太阳能供电。与数据记录仪及无线通讯系统结合，可作为在线的河流监测系统，对河道的流速流量进行实时的自动远程监测。

2、技术特点

可用于河流或明渠，特别对于高泥沙含量和洪水情况进行了优化。

高精度的流量测量。

同时测量x和y方向流速，可计算流向

的水位测量技术，高精度的水位测量

具有动船监测和过滤功能，适合通航河道在线流量监测

集成温度探头，可以同时监测水温。

集成倾斜度探头，方便调整。

尺寸小，易安装，且对流动影响小。

随机软件提供的安装质量检验，避免安装出现问题

自带率定软件，可通过水力模型、流速分布及已知流量三种方式进行律定，从初安装开始到正规率定工作完成后的正常应用，都可提供可信任的流量数据。

仪器内置率定结果，内置流量计算，可根据所测水位自动选择对应的率定系数和断面面积等数据进行流量计算并可直接输出流量结果及累计流量总量，无需数采仪或工作人员进行后期的二次计算

RS485、SDI12通讯协议，支持远距离数据传输，***长可达1000米。

3、OTT SLD性能指标

流速：

测量原理：使用两束水平超声波通过多普勒原理进行测量

量程：± 10 m/s

精度：读数的1% 或 ± 0. 5 cm/s

超声波频率：600 KHz、1 MHz、2 MHz

超声波扩散角: 2.0度（600KHz）、2.3度（1MHZ）、1.8 度（2MHz）

超声波传输范围：典型80m（600KHz）、25m（1MHZ）、10m（2MHz）

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

***大盲区：30m（600KHz）、15m（1MHZ）、8m（2MHz）

***小测量单元大小：2m（600KHz）、1m（1MHZ）、0.2m（2MHz）

***大测量单元大小：10m（600KHz）、4m（1MHZ）、2m（2MHz）

测量单元数目： 9个

水平超声波夹角：135 度

水位

超声波水位量程：0.15 - 10 m

精度：3 mm

温度

量程：-4 – 30 度

精度：0.1 度

尺寸

长度：45 – 52.2 cm （与波束频率有关）

直径：7.5 cm（圆柱体）

重量：7 kg

供电：9 – 16 V DC

平均功耗：50 – 500 mW （受测量周期影响）

接口：RS232、RS485 或 SDI12

内存：2M 可扩充至78M

安装方式：水平或垂直

二、        OTT SLD现场安装方案

1、         安装地点的选择要求

OTT SLD的安装地点应该选择在河道流态相对稳定的区域，理想的安装点所处河道上下游50～100米范围内应较顺直，尽量避开河道转弯、岔流出入口、水下植被茂盛或有礁石阻碍的区域，具体要求如下：

1)  测量区域须***尽可能平直，河宽尽可能不变（不能突然变宽或变窄）。

2)  注意安装探头位置附近的河流底床不能有特别大的变化。

3)  河道***好坡度不变，并与溢洪道平行。

4)  底床的粗糙度应该保持恒定。

5)  尽量避免静水和回水以及强烈的波动。

OTTSLD流量计在水中的安装高度应适中，保证超声波尽量不要从水面或水底反射回来（如下图所示）。声波传输范围应小于河宽，避免来自对岸固壁给测量造成影响。一般建议河床的宽高比在10:1左右，超声波覆盖河宽30%-80%的宽度即可。

2、OTT SLD的安装固定方式介绍

由于需要将OTT SLD测流仪长期的安装在野外且需浸没在水中，所以仪器安装支架的坚固可靠性和长久耐用性是须***要考虑的。在实际安装过程中因现场条件各地不一，所以需尽量因地制宜选择合适的安装方案来进行测流仪的固定安装工作。对于常年水位有较大变化的河道要尽量采取滑轨式安装以便依据水位变化来调整仪器所处位置。

    安装方案除了坚固耐用之外，还需考虑到安装调试和后期维护的便易性。

根据河道岸壁的倾斜情况，可分为倾斜岸壁和垂直岸壁两种情况，在自然河道和人工梯形渠属于倾斜岸壁；人工U型渠道、矩形渠道一般则属于垂直岸壁。以下将从这两种类型分别介绍响应的安装方式。

1）倾斜岸壁的安装

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倾斜角度，如果河道水位变化较大，则可沿着倾斜的岸壁固定一段滑轨，将SLD流量计固定在托盘上，托盘置于滑轨之上，依靠吊索上下移动托盘以方便的调整仪器在水中的安装高度。滑轨的固定安装是岸壁的土质条件，如果岸壁为石砌或水泥筑抹的硬质表面，则可将滑轨用固定螺栓固定于岸壁表面（如图1所示）；如果岸壁为自然河道的泥质非硬固表面，则须在岸壁滑轨的安装地附近做整片的或部分的水泥桩，用以固定安装滑轨（如图2所示）。

如果河道常年水位无太大变化，则可选择在水深的0.6处做水泥桩台，将SLD流量计直接固定在改水泥桩台上（如图3所示）。

图2

图 3

现场安装图例:

2）垂直岸壁的安装

有垂直岸壁的河道，一般都是人工开挖的渠道，大部分有有硬质的固化河壁，这种情况的安装，基本上只需在河壁上打固定螺栓将滑轨或固定支架安装固定在岸壁上即可，如水位变化大，则需要用吊索等上下移动托盘或固定支架，如常年水位变化较小，则可采用长久固定安装的形式，示意图如下：

现场安装图例：

3、RTU及太阳能供电系统的安装

由于野外安装现场基本不具备市电供电的条件，所以建议采用太阳能板+蓄电池的组合给SLD测流仪供电，根据SLD及所选用的数据采集传输设备的功耗，选择合适功率的太阳能板和合适容量的蓄电池。SLD的测流功耗平均为50～500mW（视采样频率而定），数据采集传输设备也需要考虑功耗问题，在保证功能应用的情况下，尽量选择低功耗设备。视现场光照及周围遮挡条件，将太阳能板通过支杆安装在日照充足的位置和高度，而太阳能充电控制器、蓄电池、数据采集通讯设备等则需要安装在防水箱内，然后将防水箱固定安装在岸边或太阳能支杆附近。

现场安装图例：