GLP-LS5A超声波多普勒流速仪使用说明书.doc

.GLP-LS5A系列多普勒流速仪使用说明书提示：由于产品在不断更新，产品说明书和安装说明书不能保证跟最新的产品一致。产品本身和使用说明如有所变化将不能通知到每一位客户，如有需要请直接跟我公司销售人员联系。变化的部分包含但不限于以下部分：1.产品的功能、结构、形状、颜色等。2.软件的功能、结构、显示方式、操作习惯等。一、产品和技术参数1.1 产品简介GLP-LS5A系列多普勒流速仪是在管道、渠道或者河流内测量水的流速的设备，主要应用于以下范围：洪涝灾害监测 污水排放 天然的河溪 市政给排水水量流失/渗入监测 灌溉流程监测 河口和潮汐的研究 渔业/水利 海岸侵蚀研究暗渠流程监测 道路排水监测运河流程研究 江河流程监测图1.1.1 GLP-LS5A系列多普勒流速仪可以根据需要提供电池供电系统，以便在供电不方便的地区提供电源。可以根据需要提供GPRS或RTU无线传输套件，以便在后台服务器上查看现场检测到的数据。1.2技术参数结构：分体式； 测量种类：流速、水深、(水温测量是选配功能) 用途：在线式测量流速测量范围(传感器以上水深：20cm)： 正流速是+0.03m/s+5.00m/s； 负流速是-1.00m/s-0.03m/s(选配项)； 可以订做其他流速范围。流速测量分辨率：1mm/s；流速测量精度：测量流速的23% ；水深测量范围：0.023.00m，0.0210.00m(订货前要确认最大水深)；水深测量分辨率：1mm 水深测量精度：0.5%；温度范围：060C；分辨率：0.1C；流量范围：无流量测量功能工作电压：常规1213VDC，最低工作电压是10.3VDC，最高是14VDC。输出信号：RS485 MODBUS协议；无线传输(选配件)：GPRS型RTU无线传输器传感器配套电缆长度：10米；被测水道类型：管道，渠道，天然的溪流、河流；液体酸碱度要求：PH值在68之间。液体温度要求：060,非凝固液体压力要求：自然环境状态下，1个标准大气压提示：1.水凝固或者接近凝固状态下无法测量流速。 2.默认最大水深不能超过10米，如果要超过10米需要订货前明确告诉厂家。1.3测量状态和接线通电后60秒钟以后计算出数据，之后每1015秒钟计算出一次测量数据。(这里的数据不是主动上传的，是被动上传的，需要上位机发送查询命令才能够得到测量出来的数据。)GLP-LS5A系列多普勒流速仪传感器常规工作供电是1213VDC，供电电流120mA。连续最大工作功耗：14V120ma=14V0.12A=1.68W。电缆是四芯屏蔽线，电源两根线，485信号两根线。 电源线红色正，白色负，蓝色是485A，黄色是485B。1.4 产品结构图图1.4.1 产品结构图1.5 产品安装底座 图1.5.1 传感器跟安装底座连接俯视图图1.5.2 传感器跟安装底座固定示意图GLP-LS5A系列多普勒流速仪传感器有一个不锈钢的安装底座，底座上的四个孔是用于跟地面固定，侧面的开口用于抱箍固定传感器用。图1.5.3 传感器安装底座说明图2、 产品安装2.1 安装地点的选择 选择水流平稳处测量。水流不平稳的地方，多数情况下是紊流，紊流条件下测量到的流速是跳动的，不稳定，误差会很大。图2.1.1 选择流速平稳的渠道段安装2.2 对上游和下游渠道的要求理想条件下，流量计安装地点的上游有渠道宽度10倍的直渠道，下游有3倍的直渠道。图2.2.1 上游直渠道和下游直渠道的要求上游直渠道的长度越长越好，越长水流就越平稳，流速测量就越接近实际流速。并且这一段不能有任何阻挡物，比如：闸门、堰槽等，保证传感器前端水流流态平稳无紊流。图2.2.2 上游直渠道的长度越长越好如果达不到上游10倍直渠道，最少要有渠道宽度5倍，不能低于5倍。举例：一条矩形渠道的宽度是2米，那么传感器安装地点的上游和下游的直渠道分别要有多少米长度呢？图2.2.3 宽度2米渠道的上游和下游直渠道要求举例：一条梯形渠道的上底边宽度是5米，下底边宽度是2米，高度是2米，那么渠道宽度应该怎么算？图2.2.4 梯形渠道宽度如何确定照汛期最高水位的宽度作为渠道的宽度，如果汛期水位超过梯形渠道最高处，那么以梯形渠道的上底边宽度为标准。如果汛期最高水位宽度是4米，在安装地点上游要有20-40米的直渠道，下游要有12米的直渠道图2.2.5 梯形渠道上游和下游直渠道长度计算2.3 在闸门下游安装的要求如果安装在闸门下游，特别要注意观察水面情况，是否平稳。图2.3.1 闸门下游如果传感器安装地点离开闸门的距离已经有10倍的渠道宽度，但是水面还是不平稳，那就需要加大传感器距离闸门的距离，只到水流平稳为止。因为闸门往下一定距离内，一般都有钢筋混凝土做的渠道，比较规整，很多现场为了安装方便，就选择离闸门下游比较近的距离来安装，这种地方一般水流湍急，都是乱流，测量出来的数据跟实际流速相差很大。这种位置，不适合安装。图2.3.2 错误的安装点-在闸门出口处安装2.4 安装高度的选择首先要确定枯水期水位高度，传感器要比最低水位再低20厘米。传感器应尽量安装于靠近渠底，如果渠底有很多沉淀物、淤泥、水草或者有石头会滚动，可以抬高安装位置，避免被沉积物与水草覆盖探头，或者被石头冲击探头。探头距渠底的理想高度为100mm250mm，具体要根据渠道的最低水位确定。图2.4.1 传感器要比最低水位再低20厘米 当渠道水位比较高，同时最低水位也比较高，为了安装方便可以将探头安装于最低水位以下0.5倍处即可。举例：最低水位是1.00米，那么可以安装在从渠道底部往上0.50米处。图2.4.2 传感器安装在最低水位一半的位置2.5 水平安装位置的选择 20米以下宽度的渠道，如果是矩形渠道，是安装在整个渠道宽度的15-20%处。 为什么安装在这个位置呢？ 因为安装在这个位置，最接近整个渠道水平方向上的平均流速。图2.5.1 传感器安装在整个渠道宽度的1520%对于梯形渠道，传感器安装在斜坡和底边交界处，又叫做“坡脚”处。图2.5.2 传感器安装在梯形渠道的“坡脚”传感器要正对着水流方向，左右偏差不能超过3。图2.5.3 传感器要正对着水流过来的方向 传感器跟水面要平行。 图2.5.4 传感器要跟水面平行2.6 圆形渠道内传感器安装图2.6.1 圆形管道在圆形管道内，如果有沉积物，把传感器安装在沉积物以上避免沉积物覆盖在传感器上，对测量造成影响。图2.6.2 有沉积物管道的安装位置在没有沉积物的管道内安装，可以直接安装在渠道底部。为了防止水流冲击变动传感器的安装位置，传感器底部有一个基座，专门用来固定在管道上。同时，传感器要装在靠近管道的出口，这样既便于安装，又利于维修和更换。图2.6.3 无沉积物管道的安装位置2.7 矩形渠道内传感器安装矩形渠道内安装，如果可以断水，让渠道底部露出来，可以在渠道底部做个水泥台，水泥台上固定好4根螺栓，流速仪的安装底座可以用螺母直接固定在螺栓上。这样安装的优点是：不容易被盗取。缺点：一旦要维护，要人下渠道去操作。图2.7.1 在水库出水口的矩形渠道内安装 在有泥沙淤积的渠道内安装，要抬高安装位置，减少泥沙淤积对于测量造成的影响。图2.7.2 在矩形的农田灌溉渠道内安装-有泥沙淤泥，有水草 对于不可以断水的渠道，可以使用以下的侧面支架安装。当传感器被淤泥覆盖，或者有大量垃圾覆盖，只要把整个支架跟岸边的固定支架的螺丝拧开，就可以把传感器提出水面清理。图2.7.3 矩形渠道传感器支架法安装也可以在矩形渠道上架设测量用的小桥，把流速仪用支架固定在小桥上测量。图2.7.4 永泰县白云水库安装在桥的栏杆上2.8 梯形渠道内传感器安装如果可以断水，就可以像2.7.1图中一样安装。如果不可以断水，一般在岸边制作支架，从支架上向下伸出2根悬空杆子，杆子在安装传感器的部位交界，然后把传感器固定在交界处的平台上。2根悬空的杆子跟立杆之间是通过转轴连接，保证可以上下转动，需要的时候可以把传感器拉出水面来进行维护和处理。2.8.1 梯形渠道内安装示意图-悬空支架图2.8.2 福州市内河-悬空支架法安装图2.8.3 福州市内河-悬空支架法安装 如果斜坡比较长，用悬空支架法安装，可能不太稳固，可以采用“有轨滑梯”法安装，从梯形渠道顶部铺设有轨滑梯到渠道底部，移动平台通过滑轨跟有轨滑梯固定，并且可以上下移动。传感器就固定在滑梯上。这种方式特别方便平时的检查和维护。2.8.4 梯形渠道内安装示意图-有轨滑梯三、产品使用注意事项1. 传感器和其他设备之间的通过电缆连接，应沿着渠道底部或者渠道内壁由传感器下游方向引出水面。2. 电缆必须套管保护(PVC、PR、镀锌管等)，不能让水流直接冲击电缆，套管要跟支架或者渠道壁固定。3. 传感器所自带的一段通信电缆线内有通气导管，因此注意不得将其弯折。当通信电缆线引出水面后，可接普通的电缆线，此时应使通气导管开口方向朝下，防止水及异物进入通气管，或者堵塞通气管。 连接传感器上的485或者12VDC电源的电缆，必须使用0.5平方毫米以上的屏蔽电缆。4. 在灌溉渠道内使用无线传输器，天线必须引出仪表箱外，同时要做好避雷措施，以免让天线变成雷电击打的目标。5. 不要人为拉扯、甩动电缆，也不要撞击传感器壳体。6. 不要把连接电缆作为承重线，用连接电缆来悬挂重物。电缆必须是固定在渠道的水泥壁上，不能晃动。7. 供电只能用电池供电，或者太阳能供电。如果使用220VAC等市电供电，要用线性电源来转化为12VDC直流电，不能使用开关电源。GLP-LS5A系列多普勒流速仪MODBUS通讯协议V1.7版MODBUSRTU方式通讯协议1、硬件采用RS485，主从式半双工通讯，其他设备呼叫从机地址，从机应答方式通讯。2、数据帧 10位，1个起始位，8个数据位，1个停止位，无校验。波特率：1200 2400 4800 9600（默认为9600）3、功能码03H：读寄存器值其他设备发送：12345678ADR03H起始寄存器高字节起始寄存器低字节寄存器数量高字节寄存器数量低字节CRC码低字节CRC码高字节 第1字节ADR： 从机地址码（001254）第2字节03H： 读寄存器值功能码第3、4字节： 要读的寄存器开始地址第5、6字节： 要读的寄存器数量第7、8字节： 从字节1到6的CRC16校验当从机接收正确时，从机回送：1234、56、7M-1、MM+1M+2ADR03H字节总数寄存器数据1寄存器数据2。寄存器数据MCRC码低字节CRC码高字节第1字节 ADR： 从机地址码（001254）第2字节 03H： 返回读功能码第3字节 ： 从4到M（包括4及M）的字节总数第4到M字节： 寄存器数据第M+1、M+2字节：从字节1到M的CRC16校验当从机接收错误时，从机回送：12345ADR83H信息码CRC码低字节CRC码高字节第1字节 ADR：从机地址码（001254）第1字节 83H：读寄存器值出错第3字节 信息码：见信息码表第4、5字节：从字节1到3的CRC16校验4、功能码06H：写单个寄存器值其他设备发送：12345678ADR06寄存器地址高字节寄存器地址低字节数据高字节数据低字节CRC码低字节CRC码高字节当从机接收正确时，从机回送：12345678ADR06寄存器高字节寄存器低字节数据高字节数据低字节CRC码低字节CRC码高字节当从机接收错误时，从机回送：12345ADR86H错误信息码CRC码低字节CRC码高字节第1字节 ADR：从机地址码（001254）第1字节 86H： 写寄存器值出错功能码第3字节 信息码：见信息码表第4、5字节：从字节1到3的CRC16校验5、功能码10H：连续写多个寄存器值其他设备发送：1234567ADR10H起始寄存器地址高字节起始寄存器地址低字节寄存器数量高字节寄存器数量低字节数据字节总数8、910、11N、N+1N+2N+3寄存器数据1寄存器数据2寄存器数据MCRC码低字节CRC码高字节当从机接收正确时，从机回送：12345678ADR10H起始寄存器地址高字节起始寄存器地址低字节寄存器数量高字节寄存器数量低字节CRC码低字节CRC码高字节当从机接收错误时，从机回送12345ADR90H错误信息码CRC码低字节CRC码高字节第1字节 ADR： 从机地址码（001254）第1字节 90H： 写寄存器值出错功能码第3字节 信息码： 见信息码表第4、5字节： 从字节1到3的CRC16校验6、 寄存器定义表：（注：寄存器地址编码为16进制）寄存器地址内容说明只读寄存器地址内容说明只读0000水深瞬时值(4字节浮点数高2字节)0001水深瞬时值(4字节浮点数低2字节)0002保留0003保留0004保留0005保留0006保留0007保留0008保留0009保留000A温度瞬时值(4字节浮点数高2字节)000B温度瞬时值(4字节浮点数低2字节)000C流速瞬时值(4字节浮点数高2字节)000D流速瞬时值(4字节浮点数低2字节)000E保留000F保留0012保留0013保留0014保留0015保留0016保留0017保留0018保留0019保留001A保留001B保留001C保留001D保留001E保留001F保留0020保留0021保留0022保留0023保留0024保留0025保留0026保留0027保留0028保留0029保留002A保留002B保留002C保留002D保留002E保留002F保留0030保留0031保留0032保留0033保留0034保留0035保留0036保留0037保留0038保留0039保留003A保留003B保留003C保留003D保留003E保留003F保留0040保留0041保留0042保留0043保留0044保留0045保留0046保留0047保留寄存器地址内容说明只读寄存器地址内容说明只读0048保留0049保留004A保留004B保留004C保留004D保留004E保留004F保留0050保留0051保留0052保留0053保留0054保留0055保留0056保留0057保留0058保留0059保留005A保留005B保留005C 保留005D 保留005E 保留005F 保留0060 保留0061 保留0062 保留0063 保留0064 保留0065 保留0066保留波特率 0067保留0068保留0069保留006A保留006B保留 仪表地址IEEE754标准的单精度浮点数字节地址+3+2+1+0浮点数内容SEEEEEEEEMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMS符号位，“1”表示负，“0”表示正。E为阶码M为尾数的小数点部分例如：浮点数 124.75 = 42F94000H，在内存中的存放格式为：字节地址+3+2+1+0浮点数内容0 10000101 11110010100000000000000 8字节双精度（double型）：符合IEEE754标准例如：浮点数 38414.4 =40E2C1CCCCCCCCCC H，在内存中的存放格式为：字节地址+7+6+5+4+3+2+1+0浮点数内