DB63 T 1954-2021 水文流量监测 无人机操作规程.pdf

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1、 ICS 17.120 CCS P 12 DB63 青 海 省 地 方 标 准 DB63/T 19542021 水文流量监测 无人机操作规程 2021 - 10 - 28发布 2022 - 01 - 01实施 青海省市场监督管理局 发 布 DB63/ 19542021 I 目 次 前言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 操作人员及配置.1 4.1 无人机操作人员.2 4.2 测流操作人员.2 4.3 人员配置及要求.2 5 准备工作.2 5.1 外部环境检查及要求.2 5.2 无人机安装检查.2 5.3 航飞过程中监控检查.3 5.4 航飞结束后检查.3 5

2、.5 电波流速仪安装及测试.3 6 流量测验.3 6.1 测验断面布设.3 6.2 基本信息设置.3 6.3 测流操作.4 6.4 成果检查.4 6.5 质量控制.4 7 仪器维护和检查.4 7.1 使用年限及检修.4 7.2 无人机检查和维护.4 7.3 电波流速仪检查和保养.5 8 注意事项.5 8.1 一般规定.5 8.2 运行操作.5 附录A （资料性） 仪器使用、维护、检定/校准/比测记录表.6 参考文献.9 DB63/ 19542021 II 前 言 本文件依据GB/T 1.12020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则 起草。 本文件由青海省水利厅提出并归口

3、。 本文件起草单位：青海省水文水资源测报中心、江苏南水水务科技有限公司。 本文件主要起草人：王永峰、高 强、何灼伦、王淑芝、张 亚、李祥坤、高玉方、伍云华、王 霖 李光录、王统旭、祁统红、马登珠、王秀莲。 本文件由青海省水利厅监督实施。 DB63/ 19542021 1 水文流量监测 无人机操作规程 1 范围 本文件规定了无人机搭载电波流速仪进行流量测验的工作内容、技术方法以及注意事项等内容。 本文件适用于生态监测评估、水旱灾害防御、突发水事件应急监测等方面的流量测验工作。 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

4、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 50179-2015 河流流量测验规范 SL/T 415 水文基础设施及技术装备管理规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 无人机 由控制站管理（包括远程操纵或自主飞行）的航空器。 来源：AC-61-FS-2018-20R2，定义3（1） 3.2 流量测验 测量单位时间内通过河渠或管道某一横断面的水体体积的作业过程。 3.3 测速垂线 在测验断面内进行测点流速测量的所在竖直线。 3.4 电波流速仪 一种利用无线电磁波多普勒效应的测速仪器。 4 操作人员及配置 DB63/ 1954

5、2021 2 4.1 无人机操作人员 4.1.1 无人机操作人员上岗前应接受技术和安全培训，并获得相应机型行业认证资格证书且在有效期 内。 4.1.2 熟悉并掌握民航组织和当地空域管制规定、民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法 （MD-TM-2016-004）等相关条例。 4.1.3 无人机运营人应取得航飞许可证，并在无人机流量测验所在地安全部门备案。 4.1.4 具有应急处置能力。 4.2 测流操作人员 4.2.1 具有3年以上测流工作经验，熟悉并掌握相关水文测验规范知识内容。 4.2.2 具有应急处置和故障排除能力。 4.3 人员配置及要求 4.3.1 操作人员应包括无人机主操作员、观测

6、员、测流员，至少3人。 4.3.2 各操作人员之间应保持在50米范围内。 5 准备工作 5.1 外部环境检查及要求 5.1.1 检查飞行场地是否在禁飞区或军事禁区。 5.1.2 无人机起飞前应对飞行区域气候条件进行检查，各项指标应符合下列要求： a) 应参考相应机型的抗风能力，在适合无人机抗风能力下（级以下）飞行； b) 应在无雨雪天气使用，若在飞行任务中突发天气变化，应立即返航； c) 能见度应不小于1000米； d) 根据无人机性能和飞行续航时间要求，飞行海拔高度宜控制在4000米以下； e) 宜根据无人机、电波流速仪要求的工作温度，选择合适时段进行飞行。 5.1.3 无人机起飞场地应选择

7、在场地相对空旷平整、便于设备组装、工作人员人身安全有保障的地方。 5.1.4 飞行区域应远离信号塔、高压线塔等电磁环境复杂的场所，距离电磁干扰源应大于200米。 5.1.5 在流量测验前应对测区地形地势进行初步了解，规划飞行路线，应在视距范围内飞行。 5.1.6 应在GPS信号覆盖良好区域飞行。 5.2 无人机安装检查 无人机安装检查应按照随机文档中规定的程序检查。如无随机文档，无人机安装检查应包括供电系 统、动力系统、飞行控制与导航定位系统、通信系统四部分。 a) 供电系统检查内容如下： 1) 检查无人机电池安装，电池电量； 2) 检查电池有无破损、鼓包、漏液现象； 3) 检查供电系统输出的

8、电流电压。 b) 动力系统检查调试内容如下： 1) 检查相关零部件的外观有无损坏； 2) 检查电机是否紧固，线圈内部是否清洁； 3) 轻推油门，观察各个电机是否旋转正常，检查螺旋桨旋向。 DB63/ 19542021 3 c) 飞行控制与导航定位系统检查调试内容如下： 1) 检查遥控器操控模式、信号连接情况、电量是否充足、按键是否复位、天线是否打开； 2) 确认无人机的GPS定位是否与无人机当前真实位置相符。 d) 通信系统检查调试内容如下： 1) 检查地面站与无人机配对是否成功； 2) 检查电调指示音、航行灯闪烁是否正常； 3) 检查上行、下行数据链路传输是否正常； 4) 检查云台平衡、角度

9、、视屏传输率。 5.3 航飞过程中监控检查 5.3.1 航飞过程中应密切监控地面站中的无人机电压、飞行姿态、高度、速度、GPS卫星数等信息。 5.3.2 无人机在飞行过程中发生不可避免的坠机事件时应保证人员安全。 5.4 航飞结束后检查 5.4.1 无人机关机时应确保已上锁。 5.4.2 检查无人机各部件是否完好。 5.5 电波流速仪安装及测试 5.5.1 电波流速仪的安装应符合下列要求： a) 应安装在无人机重心正下方； b) 应保证电波流速仪纵轴线与无人机垂直方向线平行； c) 电波流速仪安装过程中应防止碰撞探头表面； d) 电波流速仪探头方向与水平线夹角应为45，误差不大于3； e) 应

10、确保电波流速仪信号线、电源线正确连接。 5.5.2 联机测试成功无人机允许起飞，未成功禁止起飞。 6 流量测验 6.1 测验断面布设 6.1.1 宜选择在河岸顺直、等高线走向大致平行、水流集中的河段中央。 6.1.2 测流断面宜垂直于断面平均流向。 6.2 基本信息设置 6.2.1 数据采集前，根据现场条件添加站点信息，记录站点名称、位置、测流人员信息等内容。 6.2.2 大断面资料获取有以下方式： a) 在现场条件允许情况下，流量测验前应对测验大断面进行实测； b) 断面无法实测且河床较为稳定，同时前期已有大断面数据，可借用断面资料； c) 无实测大断面数据且无可借用资料，可根据现场水情假定

11、大断面，待后期具备条件后再实测大 断面，根据最新实测断面资料同步更新之前的测验成果。 6.2.3 根据电波流速仪型号设置串口、波特率、设备型号等参数。 6.2.4 流量测验的测速垂线布设应符合下列要求： DB63/ 19542021 4 a) 测速垂线应大致均匀分布，并能基本控制断面地形和流速沿河宽分布的主要转折点，无大补大 割；主槽垂线布设应较河滩为密； b) 对测流断面内大于断面流量1%的独股分流、串沟，应布设测速垂线。 6.2.5 流量系数的确定应符合下列要求： a) 应采用试验分析值或经验值； b) 试验分析值为采用流速仪法、ADCP 等测验精度较高的测验方法进行同步比测并进行对比分析

12、 确定；比测情况应详细记录，并填制表A.3； c) 经验值可借用本地区断面形状和水流条件相似河流的浮标系数，当没有相似地区的浮标系数时 执行GB 50179-2015附录C中C.1.3条的有关规定。 6.2.6 测速垂线在5条以下时每条垂线测速历时宜不少于100秒， 6条11条时宜不少于60秒，大 于11条时宜不少于30秒。 6.3 测流操作 6.3.1 测流过程中无人机应全程在视线范围内飞行，整个测流过程采用无人机悬停方式进行。确认测 流起测位置后操作无人机从一岸向另一岸平移至各测速垂线上进行测流，直至施测完毕。 6.3.2 测流过程中无人机飞行相对水面高度应控制在60米以下。 6.4 成果

13、检查 进行单次质量检查，内容包括水面流速系数、测速历时、瞬时流速、平均流速等数据。将一个测次 数据作为最终成果。 6.5 质量控制 测流现场计算每半测回流量值与平均值的偏差，对于偏差不大于5%的成果，可作为有效资料使用， 对于偏差大于5%的成果应及时进行补测，若仍存在较大误差应分析查找原因。 7 仪器维护和检查 7.1 使用年限及检修 无人机搭载电波流速仪等测量设备进行流量测验，其使用年限、检查间隔和检修定额应执行SL/T 415的有关规定。 7.2 无人机检查和维护 7.2.1 无人机检查维护应符合下列规定： a) 每次使用后，应立即按仪器说明书规定方法拆卸，检查各组件有无破损并装箱； b)

14、 装箱时电子设备应轻拿轻放，避免设备碰撞损坏； c) 检查装箱设备是否齐全，确保各组件、说明书等无遗失； d) 设备搬运过程中应避免撞击； e) 长期不使用时，无人机电池应13个月充放电1次。 7.2.2 无人机的年度检查应符合下列规定： a) 每年检查应不少于1次； b) 年度检查应由认证的检查授权人员、制造商或者由认证的维修站进行，并应出具检定结果； c) 年度检查应在每年12月前完成。 DB63/ 19542021 5 7.2.3 每次飞行完成后的飞行数据，应进行存档。 7.2.4 检查维护情况应现场详细记录，并填制附录A中表A.2。 7.3 电波流速仪检查和保养 7.3.1 每次测流结

15、束后应检查电波流速仪的探头、机壳、接插件、电缆等是否有损坏、损伤。设备各 组件和说明书应放回原处，检查是否齐备。 7.3.2 运输过程中应轻拿轻放，避免撞击。 8 注意事项 8.1 一般规定 8.1.1 从事无人机流量测验作业的工作人员应配备必要的安全防护装备。 8.1.2 无人机流量测验作业应设置防护装置、警示标志等防护措施，不应使用带有安全隐患的技术装 备，工作中应及时处理已发现的安全隐患。 8.1.3 无人机流量测验仪器使用、维护、检定/校准/比测记录表相关示例见附录A。 8.2 运行操作 8.2.1 无人机流量测验作业中，下方不应站人或行人通行；不应近身起飞、降落，无人机起降时应保 持

16、5米以上的安全距离。 8.2.2 严禁任何情况下徒手迎接无人机降落。 8.2.3 应确保无人机有足够电量能够安全返航。 DB63/ 19542021 6 A A 附 录 A （资料性） 仪器使用、维护、检定/校准/比测记录表 表A.1给出了仪器使用记录表的格式。 表A.1 仪器使用记录表 仪器名称： 仪器编号： 第 页 共 页 使用日期 使用前 仪器状态 使用过程 出现情况 使用后 仪器状态 使用人 负责人签名 备注 DB63/ 19542021 7 表A.2给出了仪器设备维护记录表的格式。 表A.2 仪器设备维护记录表 仪器名称： 仪器编号： 第 页 共 页 日期 维护内容 维护人 保管人签

17、名 DB63/ 19542021 8 表A.3给出了仪器设备检定/校准/比测记录表的格式。 表A.3 仪器设备检定/校准/比测记录表 第 页 共 页 设备名称： 型号/规格： 出厂编号： 生产厂家： 检定/校准/比测单位： 检定/校准/比测证书编号： 检定/校准/比测日期： 有效日期： 检定/校准/比测结论（可附原始记录）： 使用单位结论：符合使用要求 不符合使用要求 填表人： 填表日期： DB63/ 19542021 9 参 考 文 献 1 GB/T 33673-2017 水平能见度等级 2 GA/T 1411.3-2017 警用无人机驾驶航空系统 3 SL 58-2014水文测量规范 4

18、SL 337-2006 声学多普勒流量测验规范 5 民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法（MD-TM-2016-004） 6 孙毅.无人机驾驶员航空知识手册M.北京：中国民航出版社，2014. 7 罗国平，陈松生，张建新，等.水文测验M.北京：中国水利水电出版社，2017. 8 朱晓原，张留柱，姚永熙.水文测验实用手册M.北京：中国水利水电出版社，2013. 9 陈城.中国中低空风速变化特征研究D.成都：成都信息工程大学，2016. 10 祁贵明,王发科,贺海成,等.格尔木地面、低空风场特征分析J. 干旱区资源与环 境,2010,24(06):118-120 11 李素娟,蒋维安.雾对能见度的影响估算J.中国民航大学学报，2010,28(06):1-3,8. _