ADCP简介及操作-海洋仪器网资料库

1H-ADCP简介

1.1 ADCP理论知识

H-ADCP是英文Horizontal Acoustic Doppler Current Profiler的缩写。中文通常译为水平声学多普勒流速剖面仪。流速、流量测验方法的发明被认为是河流流量测验领域的一次革命。它比传统的河流流量测验方法提高效率十几倍。标志着河流流速、流量测验的现代化。

H-ADCP是一种利用声学多普勒原理测验水流速度剖面的仪器。H-ADCP一般配备有二个(或四个)换能器。换能器与轴线成一定夹角。每个换能器既是发射器又是接收器。换能器发射的声波具有指向性,即声波能量集中于较窄的方向范围内(称为声束,类似于探照灯发射的光束)。换能器发射某一固定频率的声波,然后聆听被水体中颗粒物散射回来的声波。假定颗粒物的运动速度与水体流速相同。当颗粒物的运动方向是接近换能器时,换能器聆听到的回波频率比发射波频率高。当颗粒物的运动方向是背离换能器时,换能器聆听到的回波频率比发射波频率低。

如前所述,假定水体中颗粒物的运动速度与水体流速相同,通过跟踪颗粒物的运动(称为“水跟踪”)所测验的速度是水流相对于(也即安装平台)的速度。当安装在固定平台上,“水跟踪”测验的流速即为水流的绝对速度。当安装在船上(移动平台),在“水跟踪”测验的相对速度中扣除船速(平台的移动速度)后即得到水流的绝对

速度。

H-ADCP 流速坐标:

声束坐标

仪器坐标:X-Y

流速数据:Ux, Uy

注:不含罗盘

H-ADCP用途:河流水文站或水情站流速、流量实时测验,明渠流速、流量实时测验;灌渠流速、流量实时测验;河流水质监测站总量实时监测;利用H-ADCP提供的流速和水位数据,应用指标流速法或数值方法计算流量。河流、河口区流场数据采集,为流场数值模型提供标定或验证数据。

港口水域流场实时监测,为保证进出港船只安全提供流速数据。海上采油平台附近流场实时监测

H-ADCP应用:(1)通过电缆与电脑连接即可以作为一个独立的流速、流量在线监测系统。(2)与其它仪器和设备集成为水情遥测站。

H-ADCP安装:安装在河岸或渠壁的基座上;也可以安装在桥墩或其它建筑物侧壁上;安装时应注意使换能器水平,以保证声束为水平发射。H-ADCP主机的安装高程应根据具体情况而定。基本原则是使H-ADCP位于水深的一半处。电缆需固定在边壁及地面,并加以保护措施以防损坏。

1.2 BBTalk软件的应用

一种超级终端软件,利用直接指令操作ADCP 用于设定ADCP:例如波特率、时钟

用于系统检测、问题诊断

支持 ASCII、BINARY 数据

BBTalk 与 ADCP 连接

打开BBTalk

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设定波特率与ADCP波特率一致

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使用数传电台时不要选“send break on new connection”。这时要用“software break (= = =)

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BBTalk 功能健

发送“ BREAK”唤醒 ADCP (“End”键, 或“= = =”如使用数传电台)

F3:打开或关闭“log”文件

F2:运行“script”文件

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验证用户设定指令或厂家设定的默认指令

例如:键入WP? ,将显示WP指令的当前值

设定ADCP时钟:

同时按“Ctrl”和“t”键,使时钟时间与电脑时钟时间一致波特率不匹配

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F3 打开或关闭“log”文件

F2:运行“script”文件

F5:通讯设置

End:唤醒ADCP

= = =:唤醒ADCP(数传电台通讯)

F8:与ADCP连接

F9:与ADCP断开连接

F2:运行”script”文件F4:切换Hex/Ascii Ctrl-N:新的连接

2H-ADCP操作手册

2.1 连接

第一步:把电缆插头与H-ADCP连接。

第二步:把仪器转换器与计算机串口连接。

第三步:把红夹子与12电源的正极连接,黑架子与12电源的负极连接。(注意:正负接反会造成仪器的严重损坏)

2.2 流量通软件(Q-Monitor-H)

点击流量通安装图标按提示、安装流量通软件

安装完成首先双击图标,出现以下画面:

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采集数据时选数据实时采集/显示并单击出现下面的画面:

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根据选仪器选择正确的串口、波持率(一般串口:Com1,波特率:

9600,)单击OK. 出现下面的画面:

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开始采样时间:应在操作时间以后;根据实际情况选是否打开记录卡;

确定存贮路径和数据文件名;确定文件格式及分离文件大小;

平均时段要小于采样间隔;单元数:1-128可选;

单元尺寸:50-400cm可选;盲区:大于100cm;

盐度选0;如果选择打开记录卡点击OK出现下面对话框:

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选“是”删除记录卡数据(选“否”程序停止执行)出现下面对话框:

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选择流量的计算模型并输入回归计算得出的参数﹑用滑动条选择平均单元范围,单击“设定”出现下面对话框:

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进行断面数据的导入及导出和修改(ADVM:仪器安装位置,Y:起点距,Z:高程,)选择仪器的安装岸别,点击OK,再点击OK出现下面对话框:

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表明开始采集数据并同时记录于记录卡(如记录打开)和计算机

上。此时把仪器转接口和计算断开连接,然后退出软件数据将记录在仪器的记录卡内。

注意:转接口和计算机断开后,转接口也要和电缆线上的RS232串口断开。否则将加快HADCP内部电池的损耗。

2.3 Q-Monitor-H数据回放

双击图标,出现以下画面:

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采集数据时选数据回放/处理单击出现下面的画面:

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在文件菜单中点击打开、选择要回放的文件点击打开,出现如下画面:

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检查是否要回放的文件及开始/结束时间和水位计数据单击OK出现如下画面:

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选择流量的计算模型并输入回归计算得出的参数﹑用滑动条选择平均单元范围,单击“设定”出现下面对话框:

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进行断面数据的导入及导出和修改(ADVM:仪器安装位置,Y:起点距,Z:高程,)选择仪器的安装岸别,点击OK,再点击OK出现下面对话框:

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数据开始回放,点击上面的三角标示可以选择回放文件的速度。文件回放完成后,在相同的路径处生成相同的文件名后缀是WSP及QVH的两个文件,后缀QVH为文本文件可以用WORD及EXCEL打开进行编辑。

2.4 数据合并

双击图标,出现以下画面:

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采集数据时选数据回放/处理单击出现下面的画面:

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在工具菜单中选择文件连接出现如下画面:

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点击右边图示选择要合并的文件。

注意:合并文件要同类型,文件2会合并到文件1里面。

2.5 记录卡上数据的下载

先把BBTalk软件装载或直接把BBTalk软件考入指定目录。

双击启动BBTalk,

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单击Enter键出现“>”提示符后,点击File菜单,选Close并点击。再点击File菜单,选New并点击,出现下面对话框:

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ADCP Type选ChanneMaster,串口选COM1,单击下一步出现下面对话框:

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Baud Rate选115200,单击下一步出现下面对话框:

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选择最后一项,单击Finish出现对话框,点击File菜单,选第六项“Recover Loop-Recover”并点击出现下面对话框:

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选择从记录卡上下载文件的存贮路径,点击OK出现夏在进度条:

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下载结速后出现如下提示:

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点击“确定”完成记录卡文件的下载。

注意:下载后数据要在现场进行回放,确认下载数据没有问题后再重启仪器并删除仪器卡内数据。有效数据要在其它电脑上进行备份以防计算机有问题时数据丢失。

2.6 H-ADCP 维护保养注意事项

●注意防止碰撞,以免震坏换能器及内部元件。

●换能器面不能和硬物碰撞,也不能长期受太阳光照射。

●做好仪器电源及电脑的避雷,仪器12V电源不得和充电器直接连接。

●每次用完后要清洗擦干HADCP表面。

●每次插HADCP上的插头时,要抹一点硅脂。

●插好HADCP上的插头后,要锁好锁圈并安装上线卡,而在拔下插头前,一定要先拆下线卡并松开锁圈。

2.7 常见故障与处理

流速为负值:说明仪器安装位置(左、右岸)选错了,正确选择负值即消除。如果是回流情况不可改变左、右岸。

仪器没有响应:首先检查仪器的串口、波特率、等,如仍连接不上把仪器12V电源断开30s以上,重新连接。如还不行可用BBTalK 软件进行连接测试。

2.8 H-ADCP安装

◆安装在河岸或渠壁的基座上

◆也可以安装在桥墩或其它建筑物侧壁上

◆安装时应注意使换能器水平,以保证声束为水平发射。

◆H-ADCP主机的安装高程应根据具体情况而定。基本原则是使

H-ADCP位于水深的一半处。

◆电缆需固定在边壁及地面,并加以保护措施以防损坏。

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