DB32-T 5337-2026 固定式声学多普勒流速剖面仪（ADCP）流量在线监测技术规范

CCSN93江苏省地方标准固定式声学多普勒流速剖面仪（ADCP）流量在线监测技术规范SpecificationsforfixedacousticDopplercurrentprofileron-linedischarge2026-02-06发布2026-03-06实施江苏省市场监督管理局发布Ⅰ前言 Ⅲ 2规范性引用文件 3术语和定义 4测验河段选择和断面设立 4.1测验河段选择 4.2测流断面布设 5系统设计与仪器选型安装 5.1系统设计 5.2仪器选型 5.3仪器安装 6比测与关系率定 6.1总体要求 6.2流量测验准备 6.4数据分析与关系率定 7运行管理 7.1参数设置 7.2日常检查 7.3日常处理 7.4校测 8数据传输与存储 8.1数据传输 8.2数据内容 8.3数据存储 9资料整编 9.1数据预处理 9.2整编方法 9.3整编成果 10系统维护 10.1仪器设备检查与维护 10.2测报系统维护 Ⅱ10.3使用年限 附录A（资料性）××河××站测验河段勘察调查表 附录B（资料性）固定式ADCP流量测验比测分析报告编制示例 附录C（资料性）××河××站流量同步测验成果表 附录D（资料性）固定式ADCP运行维护记录表 附录E（资料性）固定式ADCP故障处理记录表 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《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。本文件由江苏省水利厅提出、归口并组织实施。本文件起草单位：江苏省水文水资源勘测局、江苏省水文水资源勘测局常州分局、江苏省水文水资源勘测局镇江分局、江苏省水文水资源勘测局宿迁分局。DB32/T5337—20261固定式声学多普勒流速剖面仪（ADCP）流量在线监测技术规范本文件规定了固定式声学多普勒流速剖面仪（ADCP）流量在线监测的测验河段选择和断面设立、系统设计与仪器选型安装、比测与关系率定、运行管理、数据传输与存储、资料整编、系统维护等方面内容和要求。本文件适用于固定式声学多普勒流速剖面仪（ADCP）流量在线监测系统的建设及运行维护。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。GB/T24558声学多普勒流速剖面仪GB/T50095水文基本术语和符号标准GB50179河流流量测验规范SL/T247水文资料整编规范SL/T415水文基础设施及技术装备管理规范DB32/T2197水文自动测报系统数据传输规约3术语和定义GB/T50095界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1固定式声学多普勒流速剖面仪fixedacousticDopplercurrentprofiler（ADCP）固定安装在水面、河底、岸边，测量某一垂线、某一水层上一定距离内的流速分布的声学多普勒流速注1：分为横向式ADCP（H⁃ADCP）和垂向式ADCP（V⁃ADCP）。注2：H⁃ADCP是固定安装在岸边，测量某一水深处水层上一定距离内流速分布的声学多普勒流速剖面仪。注3：V⁃ADCP是安装在水面或河底，同时测得垂线流速分布和水深的声学多普勒流速剖面仪。3.2固定式ADCP流量在线监测系统fixedADCPon⁃linedischargemonitoringsystem基于声学多普勒流速剖面仪（ADCP）技术，用于长期、自动监测水体水位、流速、流量等水文要素的系统。注：包括固定式ADCP换能器、水位计、控制系统、遥测系统、数据采集及传输通信系统、软件系统等。3.3单元流速unitvelocity固定式ADCP在测量时，将所测水流剖面划分成若干个单元，每个单元的水流速度。2代表流速indexvelocity与断面平均流速具有长期稳定对应关系的部分垂线、测点或流层的实测流速。在相同或可控的条件下，对不同对象的相同要素进行系统性对比测试的过程。在相同或可控的条件下，对当前所用固定式ADCP代表流速关系进行校正测量的工作。4测验河段选择和断面设立4.1测验河段选择4.1.1测验河段应满足设站目的和应用需求，保证测验资料精度。4.1.2测验河段宜顺直均匀、水流集中，顺直长度宜大于常水位主河槽宽度的3倍，当断面狭窄时宜大于河宽的5倍；宜选择单式河槽，避开变动回水、漫滩、冲淤、水草等影响，并符合下列规定。a）堰闸站。测流断面宜选择在堰闸下游；测流断面距消能设备末端的距离宜不小于消能设备距堰闸距离的5倍；当下游不具备测验条件时，可将测流断面选择至堰闸上游具备缓流条件的顺直河段。若测站附近建有船闸，应避开船舶集中通行的河段或区域。b）感潮站。测流断面宜选择涨落潮流路顺直、受风浪影响较小的内河一侧河段。4.1.3确定测验河段的位置后，应收集测验河段的各种勘察设计、地形测绘资料，对河段的河流特性、上下游水利工程及水资源开发利用规划等开展勘察调查。4.1.4测验河段勘察调查应填写勘察调查表，格式见附录A，主要包括下列内容：a）河道弯曲和顺直段长度，有无溢流缺口；b）拟定测流断面位置，断面控制或河槽控制的稳定程度；c）分流、串沟、回流、死水以及边滩宽度，测验河段内若干个河道断面的形状及流速分布；d）河道水利工程情况、航运、通讯基站状况，以及上下游码头的设置情况；e）河段水位、流量、流速、含沙量等历史极值，洪g）其他应该了解的事项。4.2测流断面布设4.2.1测流断面应垂直于主流向，地形条件应便于设立水尺和安装固定式ADCP，以及布设断面标志、断面桩、水位计、遥测终端、安防监控等设施设备。4.2.2测流断面应远离电磁干扰源，换能器安装位置上下游应无大功率电机、无线电设备等。4.2.3对于已建测流设备的测站，固定式ADCP测流断面应与原有测流断面接近，不应重合。4.2.4对为某一特定目的服务的监测站点，受水利工程或人类活动影响较大的测验河段的断面布设可根据实际要求确定。5系统设计与仪器选型安装5.1系统设计系统设计包括下列内容：DB32/T5337—20263a）现场查勘、资料收集与整理；b）实现系统功能要求及达到技术指标的措施；c）主要仪器设备选型和配套土建、供电、防雷与接地等工程建筑与安装设计；d）各组成部分间的接口标准与数据编码格式；e）系统组网、通讯、传输控制方式及数据传输规约；f）系统工作制式，选用的自报式、查询—应答式或混合工作制式；g）数据接收、处理、检索软件以及数据库设计；h）项目建设实施具体计划，以及系统运行、维护、管理和保障机制；i）投资预算。5.2仪器选型5.2.1选用的主要设备应经过行业主管部门组织的产品（技术）鉴定或通过国家授权质检机构的产品型式试验。5.2.2固定式ADCP选型应符合下列要求。a）V-ADCP分为坐底式和漂浮式，垂直固定于河底基座或浮筒、浮标平台。坐底式安装应考虑河底淤积影响，漂浮式安装应考虑河道水面漂浮物影响。b）H-ADCP水平固定于河道、渠道侧壁或其他固定位置，适用于岸坡稳定、代表流速可代表全断面的单式断面，水位变幅不宜超过5m。可配套建设栈桥（及防撞桩）或港池，并考虑通航水位和通航线路影响。c）综合考虑内置传感器、通讯接口、电源、抗振动、防护等级、工作温度等技术指标。d）测流断面的水位、流速流向、水温应在备选仪器标示的量程之内。根据测验河段水文特性、测站特征和水深、流速、含沙量等水文要素，参考GB/T24558选择设备频率。5.2.3遥测终端设备（RTU）应具有下列功能。a）应实时采集水位、流速流向等信息，具有人工置数、校时、数据存储、本地显示等功能。b）应采用蓄电池组和太阳能电池板供电，保证连续阴雨15d能正常供电。c）应具备主信道和备用信道。5.3仪器安装5.3.1一般规定应根据测流大断面和水文特征资料制定仪器安装方案。安装应符合下列要求。a）安装基础与升降套件应牢固、可靠。b）接地体、避雷线及引下线的连接应为焊接，焊接搭接长度不宜小于100mm，焊接处应作防腐处理，接地电阻应不大于4Ω。c）支架应采用防锈、防腐、强度大的耐久性材料，升降灵活，结构稳定，宜配置ADCP换能器保护装置。5.3.2V⁃ADCP安装要求单元数宜尽量多，一般不少于3个单元，单元尺寸不应小于设备标称最小单元尺寸。安装应符合下列要求。a）安装位置。根据历年实测流量资料进行测速垂线精简分析，优先选择测流精度优、代表性好的垂线，确定ADCP安装位置；无历史资料时，宜采用走航式ADCP施测当前断面流速，结合断面形状确定安装位置，实际安装位置与确定安装位置偏差不大于50cm。DB32/T5337—20264b）测速区间。根据测流断面资料、ADCP设备技术参数和安装支架位置等，分析最高最低水位时的测流水深、水面至河底间的有效单元流速测点位置，确定测速区间。c）安装倾角。换能器安装前倾角宜为20°~30°,并保持安装角度变幅不大于2°/年；侧倾角不宜超5.3.3H⁃ADCP安装要求水位变幅较大时，可设置自动升降支架；单元设置不小于设备标称最小单元宽度，一般不少于3个单元，最多单元数一般为128个~200个，单元尺寸一般为0.5m~1.0m。安装应符合下列要求：a）安装位置：根据换能器安装处水深、高程和回波强度进行分析确定安装位置，宜位于相对水深的0.45~0.65；b）测速区间：根据正常测流的最高最低水位、流量测验历史资料分析ADCP测速区间，宜覆盖主泓水道流量集中区域；6比测与关系率定6.1总体要求比测与关系率定应符合下列要求：a）新设站或换能器安装位置、安装角度、设备型号等发生变化时，应开展比测；b）比测断面应与固定式ADCP测流断面相近，且不产生相互干扰；c）比测可采用流速仪常测法或走航式ADCP施测；d）应编写《固定式ADCP流量测验比测分析报告》，格式见附录B。6.2流量测验准备6.2.1系统检查。完成选型和安装后，应检查传感器、电源、计算机、通信设备的相互连接。检查应包括下列内容：a）换能器安装的起点距和高程是否符合安装要求；b）V-ADCP的前倾角、侧倾角，H-ADCP的纵摇、横摇角度是否符合安装要求；c）系统时间与比测设备时间是否一致；d）系统水位与水尺水位是否一致；e）流速单元、测速历时、采样频率等参数是否与初始值一致。6.2.2测验环境检查。检查应包括下列内容：a）换能器附近水域有无漂浮物；b）测流断面及其附近水域有无障碍物；c）测流断面附近有无大型电机等强磁场物，应避开其运行时段开展测验。比测应符合下列要求：a）比测应在水流平稳时开展，通航河道应避免过往船只影响；c）基本水文测站比测样本数应不少于30次，专用水文测站的样本数应不少于15次，同时应记录水情、工情及航运状况；5d）流量测验精度应满足GB50179要求。6.4数据分析与关系率定6.4.1代表流速关系率定前应对固定式ADCP测验的单元流速数据进行合理性分析和代表流速比选，比选应满足下列条件：a）应根据比测测次时间，选择同一时段内的代表流速数据；b）可按全部单元或部分单元组合生成不同代表流速方案；c）代表流速的比选方案不少于5个。6.4.2代表流速关系率定前应对比测数据进行合理性分析，如有舍弃应分析原因。舍弃后参与代表流速关系率定的测次数量应满足“6.3c）”要求，舍弃的测次数量占总测次的比例应低于10%。6.4.3代表流速关系率定时可按照表1常用线型，或者其他线型进行计算机辅助分析。表1固定式ADCP代表流速与断面平均流速相关常用线型序号备选线型1一元线性=b1+b2Vm2一元二次=b1+b2Vm+b3Vm23幂函数=b1Vmb24复合线性=b1+b2Vm，Vm≤Vc；=b3+b4Vm，Vm>Vc5多元线性=b1Vm1+b2Vm2+…+bnVmn注：—断面平均流速，m/s；bi—自变量系数；Vm—固定式ADCP代表流速，m/s；Vc—代表流速常数值，m/s；Vm1、Vm2…Vmn—同一测流断面不同换能器测量的n个代表流速，m/s。6.4.4关系线最优方案应满足下列条件：a）系统误差、随机不确定度等精度指标为比选方案中最优；b）精度指标同时满足SL/T247的要求。若不能，应继续开展比测，或者重新选择单元组合进行分析；c）通过符号检验、适线检验、偏离数值检验。6.4.5关系线最优方案确定后，应按照SL/T247规定明确应用范围。6.4.6同一个水文测站代表流速与断面平均流速采用组合线型的，应注意不同线型或同种线型不同自变量系数计算的平均流速衔接，衔接段误差一类精度站不超过3%，二类、三类精度站不超过5%，专用水文测站可放宽至8%。6.4.7对于有往复流水情特性的河道，可以分别开展顺流、逆流状态下的代表流速关系率定。6.4.8比测率定数据应记入“流量同步测验成果表”，格式见附录C。7运行管理7.1参数设置固定式ADCP流量在线监测系统连续采集流速数据，每10s采集一次单元流速数据，采用300s时段进行滤波平滑处理。67.2日常检查日常检查应符合下列要求：a）检查ADCP换能器的仪器参数（盲区、单元尺寸、最大单元数等）、安装参数（安装高程、安装起点距、安装倾角等）、数据处理及计算参数（ADCP代表区间的开始单元序号、结束单元序号、代表流速计算方法、代表权重系数、流速相关系数等）是否与比测分析率定时的技术指标一致；b）检查水位过程线与ADCP流量过程线是否具有一致性，分析流量过程的合理性；c）检查ADCP流量数据是否存在中断或缺测，数据到报率是否达95%以上；d）日常检查宜定期开展，发现问题及时处理。日常处理应符合下列要求：a）汛前、汛后或断面发生较大变化时应施测大断面；若相同高、中、低水位下断面面积变化超3%，应更新系统断面参数；b）当固定式ADCP流量在线监测系统发生故障时，应及时开展人工测验，满足推流需要。校测应符合下列要求：a）固定式ADCP已投产应用的水文测站，应每年开展关系线校测。关系线经t检验合格后可继续沿用，否则须另行分析定线；b）基本水文测站校测样本数应不少于10次，专用水文测站不少于5次，测次分布宜考虑高、中、低c）当代表流速超出应用范围，综合以往测次经三项检验合格后，原关系线可继续沿用，应用范围可参照SL/T247规定要求扩大；若不合格，则需重新分析定线。8数据传输与存储8.1数据传输数据传输宜符合DB32/T2197的要求。8.2数据内容传输数据应包含下列内容。b）实测流量。包括站码、时间、流量、流量注解码、水道断面面积、断面平均流速等。c）其他信息。包括站码、时间、数据类型标识、数据值等。8.3数据存储测站本地存储数据主要包括滤波前代表流速、滤波后流速、单元流速等原始监测数据。测站本地存储数据要考虑数据存储容量的限制和数据分析的年限，可按存储1年的原始监测数据部署存储容量。中心站遥测数据库存储主要包括水位、断面平均流速、流量等成果数据。79资料整编9.1数据预处理水位、流量数据应进行数据缺测和异常值的检查、缺测插补、异常值的修订改正等合理性分析和数据处理。9.2整编方法使用固定式ADCP测流的站点采用连实测流量过程线法进行资料整编，并应符合下列要求：a）可参考SL/T247中水位整编处理方法对固定式ADCP测流数据进行滑动拟合精简处理，或者间隔固定时间摘录流量数据进行流量相关成果表的计算；b）当固定式ADCP出现数据中断时，可采用其他测流方式或者定线推流方式的流量成果。9.3整编成果采用固定式ADCP监测资料进行整编的站，整编成果应符合下列要求：a）编制比测（校测）代表流速与断面平均流速相关关系定线精度表、关系曲线检验计算表及其成果图等；b）编制比测断面实测大断面成果表；c）河道站、堰闸站编制实测流量成果表，感潮站编制实测流量成果表或堰闸实测潮量成果统计表；d）其他应满足SL/T247的相关要求。10系统维护10.1仪器设备检查与维护检查固定式ADCP流量在线监测系统，及时进行系统固件和软件升级，确保仪器运转正常。宜每季度开展一次，并填制相关检查维护表，见附录D、E。仪器设备检查应符合下列要求：a）设备安装平台应安全牢固，无锈蚀、挂渣、摇晃等现象；b）电源系统充放电正常，接地电阻正常(≤4Ω);c）通讯系统运行正常，年数据到报率不低于95%；d）传感器运行正常，确保换能器表面清洁，测流断面无影响ADCP信号发射因素；e）数据采集与控制系统运行正常，定期备份参数与本地数据；f）水位计运行正常，校核误差在±2cm以内。10.2测报系统维护测站采集软件配置校验，分析数据及系统运行诊断，确保设备在运维周期内运行稳定正常、测验数据能实时传输至自动测报平台。10.3使用年限根据SL/T415检查设施设备的使用年限，换能器使用时长超过8年时，应申请报废、更新。经批准延期使用的，在延期使用期间应缩短检查周期。8（资料性）××河××站测验河段勘察调查表表A.1给出了测验河段勘察调查表样例。表A.1××河××站测验河段勘察调查表河道断面位置经度/纬度/河宽/m所属单位上下游水利工程情况及影响程度保护范围内影响测验的设施、活动（有无电磁干扰源）航运状况是否通航最低通航水位/m最高通航水位/m历史极值水位/m最高最低最大最小最大最小洪水来源防洪标准河段顺直长度/m距闸坝位置河段水流状况断面稳定程度最大流速/（m/s）最小流速/（m/s）最大水深/m流向水质状况建站类型（横向/垂向）备注9（资料性）固定式ADCP流量测验比测分析报告编制示例B.1测站基本情况B.1.1测站概况测站基本情况，本站定线精度要求。B.1.2水文特征1）历史特征水位、流量、流速及出现时间。2）近期水利工程的建设及控制情况，水文特征的变化情况。B.1.3测流断面及测速垂线布设情况比测断面与固定式ADCP测流断面关系分析，采用流速仪测流的断面，说明垂线布设情况；采用走航式ADCP测流的，说明设置的走航式ADCP参数和实测流量的起点距范围。B.2仪器设备配置B.2.1仪器设备配置仪器型号、基本参数等。B.2.2固定式ADCP安装方式及位置分析固定式ADCP实际安装的起点距、高程，安装位置能测得单元流速的有效范围。B.2.3测流断面条件及固定式ADCP测流特征分析依据测流断面，结合选用的固定式ADCP的技术特性，说明固定式ADCP测流的适用性。B.2.4测流软件参数设置及依据采用的测流软件及主要功能；测流软件相关参数设置及依据。B.2.5系统运行情况描述仪器设备（硬件）的运行情况及采用的相关软件运行情况。B.3比测与关系率定B.3.1比测方法及数据说明比测采用的设备，比测过程中不同设备流量测验方法及质量控制。比测总测次和时间范围；比测期间水位、流量、流速变幅及代表性。单元流速滤波及处理方法等。B.3.2流速相关关系率定B.3.2.1流速关系模型选择说明选择的代表流速与断面平均流速的关系模型。B.3.2.2代表流速计算1）选择的单元流速计算区间；2）采用的算术平均法、面积包围法、垂线流速分布模型法等代表流速计算方法。B.3.2.3代表流速与断面平均流速关系率定选用的率定分析方法，每种率定分析方法的效果，率定分析方法的调整，选用的率定方案等。B.3.2.4流速关系线检验随机不确定度、系统误差、符号检验、适线检验、偏离数值检验结果及结论。B.3.2.5应用范围对成果的代表性和申报应用范围进行说明。B.4结论与建议B.4.1结论明确关系线适用范围、固定式ADCP测流的单元区间，精度分析结果等。B.4.2建议说明后期校测、日常运维及系统维护要求。（资料性）××河××站流量同步测验成果表表C.1给出了流量同步测验成果表样例。表C.1××河××站流量同步测验成果表年份：测站编码：测次开始时间结束时间断面流量/3/s）平均水位/m断面面积/2断面平均流速/（m/s）代表流速/测验方式附注制表：校核：