DB 1508 T 144—2023 渠道截面流速机械臂采集系统安装使用技术规程.pdf

1、I C S 1 7.0 2 0C C S L 7 01508巴 彦 淖 尔 市 地 方 标 准D B 1 5 0 8/T 1 4 4 2 0 2 3渠 道 截 面 流 速 机 械 臂 采 集 系 统安 装 使 用 技 术 规 程T e c h n i c a l s p e c i f i c a t i o n f o r i n s t a l l a t i o n a n d u s e o f o p e n c h a n n e l v e l o c i t yr o b o t i c a r m d a t a a c q u i s i t i o n s y s t e

2、 m2 0 2 3-1 1-1 5 发 布 2 0 2 3-1 2-1 5 实 施巴 彦 淖 尔 市 市 场 监 督 管 理 局 发 布D B 1 5 0 8/T 1 4 4 2 0 2 3I前 言本 文 件 按 照 G B/T 1.1 2 0 2 0 标 准 化 工 作 导 则 第 1 部 分：标 准 化 文 件 的 结 构 和 起 草 规 则 的 规 定起 草。本 文 件 由 内 蒙 古 河 套 灌 区 水 利 发 展 中 心 提 出。本 文 件 由 巴 彦 淖 尔 市 水 利 局 归 口。本 文 件 起 草 单 位：内 蒙 古 河 套 灌 区 水 利 发 展 中 心。本 文 件 主 要

3、起 草 人：徐 宏 伟、姜 杰、张 利 军、李 根 东、张 广 明、白 淼、李 占 强、闫 晋 阳、裴 文 武、苏 小 飞、周 龙 伟、步 丰 湖、张 二 东、曹 立 奇、李 飞、焦 文 林、任 秀、梁 勇、李 曼 竹、陈 爱 萍。D B 1 5 0 8/T 1 4 4 2 0 2 31渠 道 截 面 流 速 机 械 臂 采 集 系 统 安 装 使 用 技 术 规 程1 范 围本 文 件 规 定 了 渠 道 截 面 流 速 机 械 臂 采 集 系 统 安 装 使 用 的 术 语 和 定 义、基 本 要 求、技 术 参 数、系 统 维护 等。本 文 件 适 用 于 巴 彦 淖 尔 市 河 套 灌

4、 区 渠 道 截 面 流 速 机 械 臂 采 集 系 统 的 安 装 使 用。2 规 范 性 引 用 文 件下 列 文 件 中 的 内 容 通 过 文 中 的 规 范 性 引 用 而 构 成 本 文 件 必 不 可 少 的 条 款。其 中，注 日 期 的 引 用 文 件，仅 该 日 期 对 应 的 版 本 适 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 单）适 用 于 本文 件。G B/T 1 5 9 6 6 水 文 仪 器 基 本 参 数 及 通 用 技 术 条 件G B/T 2 1 3 0 3 灌 溉 渠 道 系 统 量 水 规

5、范G B/T 2 7 9 9 2.3 水 深 测 量 仪 器 第 3 部 分：超 声 波 测 深 仪3 术 语 和 定 义下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本 文 件。3.1灌 溉 渠 道 i r r i g a t i o n c h a n n e l联 接 灌 溉 水 源 和 灌 溉 土 地 的 水 道，把 从 水 源 引 取 的 水 量 输 送 和 分 配 到 灌 区 的 各 个 部 分。在 一 个 灌 区范 围 内，按 控 制 面 积 的 大 小 把 灌 溉 渠 道 分 为 干 渠、支 渠、斗 渠、农 渠、毛 渠 等 5 级。3.2水 深 d e p t h o f w a t

6、 e r水 体 的 自 由 断 面 到 其 河 床 面 的 垂 直 距 离，是 水 文 特 征 值 之 一。注：由于受潮汐和其他因素的影响，实测水深，经水位改正后方为图载水深。3.3机 械 臂 m e c h a n i c a l a r m用 于 模 拟 人 操 作 设 备 的 滑 台。注：因其独特的操作灵活性，已在工业装配、安全防爆等领域得到广泛应用，俗称滑台，本规范中分一维滑台和二维滑台。4 基 本 要 求4.1 工 作 环 境4.1.1 安 装 条 件4.1.1.1 适 用 于 渠 道 开 口 宽 度 为 5 m 的 以 下 的 直 口 渠，根 据 渠 道 开 口 宽 度 可 将 测

7、 流 设 备 保 护 房 划 分 为 4类，滑 台 类 型 可 分 为 一 维 滑 台 和 二 维 滑 台，相 对 应 的 太 阳 能 功 率、蓄 电 池 电 量、充 电 控 制 器 等 主 要 设 备对 应 情 况 见 表 1。D B 1 5 0 8/T 1 4 4 2 0 2 32表 1 主 要 设 备 对 应 表项 目 数 据渠道开口宽，m 2 2 3 3 4 4 5设备保护房长度,m 2 2 2.5 2.5设备保护房高,m 2 2.5 3 3滑台类型 一维 一维 二维 二维太阳能功率,W 1 6 0 1 6 0 3 2 0 3 2 0蓄电池电量,A H 2 0 0 2 0 0 4 0

8、0 4 0 0充电控制器,A 2 0 2 0 4 0 4 04.1.1.2 应 于 非 灌 溉 期 安 装。由 于 该 测 流 系 统 具 有 机 械 控 制 设 备，应 在 渠 道 上 建 简 易 保 护 房，简 易 保护 房 基 础 高 于 渠 道 顶 部，将 滑 台、蓄 电 池、设 备 采 集 控 制、水 位 采 集 设 备 放 在 简 易 保 护 房 内。设 备 保 护房 底 部 要 设 计 设 备 采 集 孔 和 检 修 孔，滑 台 安 装 固 定 示 意 图 见 图 1、图 2。标引符号 A B C D E F设备名称 水平滑台 垂直滑台 流速传感器 限位计 预留孔 设备支架滑台正

9、视图图 1 二 维 滑 台 结 构 示 意 图滑台侧视图D B 1 5 0 8/T 1 4 4 2 0 2 33标引符号 A B C D E F G设备名称 垂直滑台 滑台支架 流速传感器 设备箱 检修车 防盗门 雷达水位计图 2 二 维 滑 台 安 装 设 备 示 意 图4.1.1.3 滑 台 分 为 水 平 滑 台、垂 直 滑 台。一 维 滑 台 是 指 垂 直 滑 台。二 维 滑 台 指 水 平 滑 台 和 垂 直 滑 台 组合 工 作。在 滑 台 运 行 过 程 要 做 到 限 位 保 护，一 维 滑 台 限 位 包 括 上、下 限 位 和 零 点；二 维 滑 台 限 位 包 括 水

10、平 滑台 的 上 下 限 位 和 零 点，垂 直 滑 台 的 上、下 限 位 和 零 点。滑 台 尺 寸 对 应 关 系 见 表 2。表 2 滑 台 尺 寸项 目 尺 寸滑台长度，m m 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0渠道开口宽,m 2 2 3 3 4 4 5垂直滑台,m m 1 5 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0水平滑台,m m 2 0 0 0 2 5 0 04.1.1.4 测 速 传 感 器 长 度 根 渠 道 深 度 不 同 可 分 为 以 下 几 类，传 感 器 长 度 表 见 表 3。D B 1 5 0 8/T 1 4 4 2

11、0 2 34表 3 传 感 器 长 度项 目 数 据渠道深度，m 1 1 1.5 1.5 2 2 2.5测速传感器长度,m 1 1.5 2 2.54.1.2 安 装 地 点 选 择根 据 G B/T 2 1 3 0 3 的 要 求 进 行 地 点（位 置）选 择，同 时 需 满 足 下 列 条 件：测 流 渠 段 平 直、水 流 均 匀；测 流 渠 段 纵 横 断 面 比 较 规 则、稳 定；测 流 断 面 与 水 流 方 向 垂 直；测 流 断 面 附 近 不 应 有 影 响 水 流 的 建 筑 物、树 木 或 杂 草 等，测 流 断 面 在 建 筑 物 下 游 时，不 受 建 筑物 泄 流

12、 的 影 响；在 不 规 则 的 土 渠 测 流 时，应 将 测 流 渠 段 衬 砌 成 规 则 的 标 准 段；安 装 地 点（位 置）选 择 确 认 时 需 要 使 用 方、管 理 方、建 设 方 的 主 要 负 责 人 签 字 确 认，内 容 及 格式 按 附 录 A 执 行。4.1.3 安 装 要 求经 测 量 找 出 渠 道 中 轴 线，将 简 易 保 护 箱 中 心 和 渠 道 中 心 放 在 一 条 线 上，预 留 孔 按 要 求 需 放 置 在 中 心线 上。4.1.4 流 速 要 求0.0 1 m/s 1 0 m/s。4.2 一 般 要 求4.2.1 供 电 方 式。4.2.

13、1.1 支 持 太 阳 能 控 制 器 两 种 充 电 模 式，P W M 控 制 器 和 M P P T 控 制 器，P W M 是 脉 宽 调 制 充 电，M P P T控 制 器 是 最 大 功 率 点 跟 踪。4.2.1.2 采 用 太 阳 能 1 2 V 供 电 系 统，角 度 根 据 不 同 经 纬 度 确 定，见 表 4。表 4 太 阳 能 发 电 量 统 计（晶 硅 组 件）序号 地区名称 安装角度（）峰值日照时数，h/d a y 每瓦年发电量，k W h/W1 巴彦淖尔 4 1 5.4 8 1.5 8 04.2.1.3 太 阳 能 板 的 数 量 和 蓄 电 池 数 量，根

14、据 所 有 用 电 设 备 功 率 计 算 和 阴 雨 3 天 以 上 正 常 工 作 的 设 计。4.2.1.4 太 阳 能 板 高 度 架 设 要 求，太 阳 能 安 装 架 子 应 采 集 国 标 热 镀 锌 材 质 制 作，太 阳 能 板 底 边 安 装 高度 不 应 小 于 3 m，高 度 不 应 超 过 6 m，太 阳 能 板 全 天 采 光 不 应 有 任 何 遮 档 物。4.2.2 通 信 技 术 和 协 议可 根 据 需 要 釆 用 通 信 运 营 商 提 供 的 G P R S 无 线 数 据 通 信、无 线 数 传 电 台 通 信、光 纤 等 合 理 的 通 信 方 式，

15、提 供 标 准 的 4 8 5 通 信 协 议。4.2.3 简 易 保 护 房 基 础 设 计 要 求D B 1 5 0 8/T 1 4 4 2 0 2 35在 两 侧 渠 顶 做 长 度 由 渠 道 开 口 决 定，宽 高 为 5 0 0 m m 1 3 0 0 m m 的 钢 筋 混 凝 土 基 础，底 板 做 2 0 0 m m 厚 的 现浇 钢 筋 混 凝 土，做 好 简 易 箱 连 接 的 预 埋 件，以 及 太 阳 能 板 主 植 的 预 埋 件，彩 钢 房 地 面 高 度 和 渠 道 最 高 运行 水 位 的 距 离 要 大 于 雷 达 水 位 计 盲 区。设 备 保 护 房 示

16、 意 图 见 图 2。图 3 设 备 保 护 房 示 意 图4.2.4 设 备 规 格 型 号主 要 设 备 规 格 与 型 号 见 表 5。表 5 主 要 设 备 规 格 型 号项 目 参数与型号滑台长度，m m 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0流速传感器型号 L S-S-0 5 0 L S-S-1 6 0 L S-S-1 6 0 L S-S-1 6 0淤泥传感器型号 J L-B-0 5 0 N J L-B-0 5 0 N J L-B-0 5 0 N J L-B-0 5 0 N雷达水位计 J L-Y-1 0 0 K J L-Y-1 0 0 K J L-Y-1 0

17、 0 K J L-Y-1 0 0 K4.3 工 作 原 理4.3.1 电 磁 流 速 仪设备保护房地板设备保护房测速传感器水深垂直滑台渠底渠道堤坝D B 1 5 0 8/T 1 4 4 2 0 2 36渠 道 截 面 流 速 机 械 臂 采 集 系 统 主 要 用 断 面 流 速 法，通 过 雷 达 水 位 计 测 得 水 深，计 算 出 测 流 传 感 器 入水 深 度，通 过 工 业 计 算 机 发 送 指 令 将 测 流 传 感 器 按 照 垂 线 条 渠 从 零 点 开 始 下 降 至 实 测 深 度，测 出 流 速。然 后 移 到 下 一 条 垂 线 进 行 施 测，直 至 将 所

18、有 测 点 全 部 测 完 后，滑 台 归 位 到 零 点，等 待 下 一 次 采 集 指 令。工 业 计 算 机 通 过 将 几 点 的 垂 线 流 速 和 断 面 分 布 进 行 计 算，最 终 求 得 整 个 断 面 的 流 量，为 了 提 高 数 据的 精 度，淤 泥 传 感 器 数 实 时 对 断 面 面 积 进 行 修 正，当 水 深 变 化 后，传 感 器 高 度 实 时 进 行 调 整，水 深 变 化范 围 C 值 可 从 软 件 中 设 置。为 保 证 安 全 运 行，滑 台 分 别 安 装 上、下、左、右 限 位，为 保 证 棒 式 传 感 器 在 渠 道 中 长 时 间

19、测 流 不 产生 挂 污 现 象，定 时 将 棒 式 流 速 传 感 器 收 缩 归 位，此 过 程 可 将 传 感 器 上 的 挂 污 全 部 清 理。4.3.2 垂 线 条 数该 系 统 中 流 速 采 集 点 为 多 点 采 集，垂 线 为 任 意 条，程 序 可 以 设 置 垂 线 间 距，通 过 前 期 测 量 值，将 垂线 分 成 奇 数 条，流 量 算 法 和 人 工 算 法 一 样，分 成 几 部 分 流 量，最 后 加 在 一 起 为 总 流 量。根 据 渠 底 宽 度 将垂 线 条 数 做 以 下 划 分，见 表 6。表 6 渠 底 宽 度 与 垂 线 条 数项 目 数 据

20、渠底宽度，m 2 2 3 3 4 4 5垂线条数,条 1 1 3 34.3.3 设 备 配 置设 备 柜 里 有 显 示 单 元，采 集 设 备，传 输 设 备，电 流、电 压 指 针，充 电 控 制 器，蓄 电 池，各 项 设 备 的功 能 及 工 作 参 数 见 表 7。表 7 设 备 配 置序号 设备名称 作用 工作电压，v 工作温度,1 工业计算机 采集存储数据、计算流量、显示水位 9 2 4+6 5-4 02 流速表头 采集流速 1 2+7 5-4 03 数据通讯模块 向中心传输数据 9 2 4+8 0-5 04 充电控制器 太阳能对电池充电设备 1 2 2 4+7 0-4 55 4

21、 8 5 集线器 将所有4 8 5 信号集中 9 3 6+7 5-4 06 蓄电池 所有设备供电 1 2 2 4+7 5-4 07 滑台控制模块 控制滑台升级 2 4+7 5-4 08 1 2 V 转2 4 V 模块 将1 2 V 变2 4 V 为滑台及滑台控制器供电 9 3 6+7 5-4 05 技 术 参 数5.1 计 量 精 度5.1.1 渠 底 电 磁 式 流 量 采 集 系 统 流 量 测 量 精 度 最 大 允 许 误 差 为 士 5.0%，流 速 传 感 器 采 用 3 0 4 不 锈 钢，外 壳 防 护 等 级 为 I P 6 8。5.1.2 水 位 测 量 准 确 度 应 达

22、 到 0 m m 1 0 m m，准 确 度、重 复 性、防 雷、绝 缘、抗 电 磁 干 扰、外 壳 防 护 等级 为 I P 6 6,机 械 环 境 适 应 性 应 符 合 G B/T 1 5 9 6 6 的 规 定，水 位 测 量 准 确 度 应 与 流 量 测 量 准 确 度 保 持 一 致。5.1.3 淤 泥 传 感 器 量 程 为 0.0 1 m 1.5 m,分 辨 率 力 为 0.0 0 0 1 m，盲 区 为 0.0 1 m，外 壳 防 护 等 级 为 I P 6 8。D B 1 5 0 8/T 1 4 4 2 0 2 37抗 电 磁 干 扰 磁 场 稳 定 试 验 强 度 为

23、3 A/m(2 级)，符 合 G B/T 2 7 9 9 2.3 的 要 求，淤 泥 传 感 器 测 量 准 确 度 应 与流 量 测 量 准 确 度 保 持 一 致。5.1.4 淤 泥 传 感 器 主 要 用 于 渠 道 测 速 垂 线 的 淤 积 变 化，让 断 面 面 积 实 时 修 正，增 加 流 量 的 精 准 度。5.2 参 数 设 置程 序 运 行 过 程 中 需 要 进 行 设 置 的 参 数 包 括 渠 道 开 口 宽 度（渠 底、边 坡）、边 坡 角 度、渠 道 形 状（U形、梯 形）、淤 泥 传 感 器 高 度、流 速 传 感 器 零 点 位 置、水 位 计 高 程、数

24、据 采 集 个 数、数 据 取 数 比 例、有效 水 位、设 备 地 址、水 位 计 地 址、水 位 变 化 范 围 传 感 器 移 动 值（C）、数 值 回 传 方 式（自 动、手 动）。6 系 统 维 护6.1 设 备 维 护设 备 维 护 应 遵 守 下 列 要 求：传 感 器 常 年 处 于 水 中 工 作，停 水 后 且 具 备 安 全 操 作 的 前 提 条 件 下，由 两 人 以 上 对 传 感 器 进 行 清理；本 系 统 不 应 使 用 高 压 市 电，只 允 许 1 2 v 电 源；水 位 计 杆 不 安 装 与 该 系 统 无 关 的 任 何 设 备，也 不 应 用 于

25、通 讯 和 市 电 照 明、动 力 电 源 的 杆 路；严 格 执 行 灌 溉 渠 道 管 理 中 相 关 规 定，不 应 在 灌 溉 渠 道 中 进 行 垂 钓、游 泳、捕 鱼 等 作 业；太 阳 能 板 不 定 期 除 尘，至 少 在 太 阳 能 板 表 面 光 洁 的 情 况 下 每 年 进 行 1 次 除 尘 作 业。6.2 数 据 维 护每 5 分 钟 回 传 一 组 数 据，对 数 据 进 行 入 库、发 布。专 管 人 员 根 据 实 际 情 况 对 所 有 数 据 进 行 不 定 期 对 比，进 行 抽 测，发 现 数 据 异 常 应 及 时 反 馈，及 时 处理。D B 1 5 0 8/T 1 4 4 2 0 2 38A A附 录 A（规 范 性）渠 道 截 面 流 速 机 械 臂 采 集 系 统 安 装 地 点 选 择 确 认 表表 A.1 规 定 了 渠 道 截 面 流 速 机 械 臂 采 集 系 统 安 装 地 点（位 置）选 择 确 认 的 内 容 格 式。表 A.1 系 统 安 装 地 点（位 置）确 认 表日 期：年 月 日单位名称测流安装地点左右岸 距渠口距离系统安装位置示意图运行管理单位签字确认栏分管领导 负责人 办理人建设管理单位建设管理方 组项目监理方签字确认栏项目监理