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.pdf

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1、7,江苏省市场监督管理局发 布中 国 标 准 出 版 社出 版固定式声学多普勒流速剖面仪（ADCP）流量在线监测技术规范Specifications for fixed acoustic Doppler current profiler online discharge monitoring technology2026-02-06 发布2026-03-06 实施CCS N 93DB32/T 53372026ICS 17.120.20DB32/T 53372026前言 1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 测验河段选择和断面设立 24.1 测验河段选择 24.2 测流断面布

2、设 25 系统设计与仪器选型安装 25.1 系统设计 25.2 仪器选型 35.3 仪器安装 36 比测与关系率定 46.1 总体要求 46.2 流量测验准备 46.3 比测 46.4 数据分析与关系率定 57 运行管理 57.1 参数设置 57.2 日常检查 67.3 日常处理 67.4 校测 68 数据传输与存储 68.1 数据传输 68.2 数据内容 68.3 数据存储 69 资料整编 79.1 数据预处理 79.2 整编方法 79.3 整编成果 710 系统维护710.1 仪器设备检查与维护 710.2 测报系统维护 7目 次DB32/T 5337202610.3 使用年限 7附录 A

3、资料性）河站测验河段勘察调查表 8附录 B（资料性）固定式 ADCP 流量测验比测分析报告编制示例 9附录 C（资料性）河站流量同步测验成果表 11附录 D（资料性）固定式 ADCP 运行维护记录表 12附录 E（资料性）固定式 ADCP 故障处理记录表 14DB32/T 53372026前言本文件按照 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。本文件主要起草人：黄炜

4、王聪聪、王露、胡尊乐、姚允龙、赵永俊、潘杰、谢运山、邓围、石晴宜、刘淼、徐德祥、张晨旭、包瑾、欣尚韬、徐霞。DB32/T 53372026固定式声学多普勒流速剖面仪（ADCP）流量在线监测技术规范1范围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

5、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/T 24558 声学多普勒流速剖面仪GB/T 50095 水文基本术语和符号标准GB 50179 河流流量测验规范SL/T 247 水文资料整编规范SL/T 415 水文基础设施及技术装备管理规范DB32/T 2197 水文自动测报系统数据传输规约3术语和定义GB/T 50095 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fixed acoustic Doppler current profiler（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

6、声学多普勒流速剖面仪（ADCP）。注 1：分为横向式 ADCP（HADCP）和垂向式 ADCP（VADCP）。注 2：HADCP 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：VADCP 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fixed ADCP online discharge monitoring system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

7、传输通信系统、软件系统等。3.3单元流速unit velocity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。1DB32/T 533720263.4代表流速index velocity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。3.5比测comparative gauging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。3.6校测corrective gauging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

8、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，

9、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，洪水来源、防洪标准等资料；f）测站工作条件，包括：位置、交通、通信、供电、电磁干扰源等；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

10、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：2DB32/T 53372026a）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

11、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）VADCP 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

12、HADCP 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 5 m。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/T 24558 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

13、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 100 mm，焊接处应作防腐处理，接地电阻应不大于 4。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。5.3.2VADCP 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

14、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 50 cm。3DB32/T 53372026b）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 2030，并保持安装角度变幅不大于 2/年；侧倾角不宜超过 1。5.3.3HADCP 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

15、 个单元，最多单元数一般为 128 个200 个，单元尺寸一般为 0.5 m1.0 m。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，0.450.65；宜覆盖主6泓水道流量集中区域；c）安装倾角：换能器横摇、纵摇角度不宜大于 1。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

16、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）VADCP 的前倾角、侧倾角，HADCP 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

17、机等强磁场物，应避开其运行时段开展测验。6.3比测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；b）比测宜覆盖高、中、低水位和大、中、小流速；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；4DB32/T 53372026d）流量测验精度应满足 GB 50179 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

18、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“6.3 c）”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12345 注：-V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、Vm2Vmn同一测流断面不同换能器测量的 n 个代表流速，m/s。备选线型一

19、元线性一元二次幂函数复合线性多元线性函 数 关 系 式-V=b1+b2Vm-V=b1+b2Vm+b3Vm2-V=b1Vmb2-V=b1+b2Vm，VmVc；-V=b3+b4Vm，VmVc-V=b1 Vm1+b2 Vm2+bn Vmn6.4.4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/T 247 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/T 247 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

20、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 10 s 采集一次单元流速数据，采用 300 s 时段进行滤波平滑处理。5DB32/T 533720267.2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

21、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。7.3日常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

22、时，应及时开展人工测验，满足推流需要。7.4校测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、低水位和大、中、小流速；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/T 247 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/T 2197 的要求。8.2数据内容传输数据应包含下列内容。a）单元流速。包括站

23、码、时间、流量施测号数、垂线号、起点距、水深、测点相对位置、单元流速、流向偏角、测时水位、采集方式、操作时间、操作人、数据版本号、数据版本说明等。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。6DB32/T 533720269资料整编9.1数据预处理水位、流

24、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/T 247 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；

25、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/T 247 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（4）；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

26、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2 cm 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/T 415 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。7DB32/T 53372026附录A（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

27、施、活动（有无电磁干扰源）航运状况历史极值洪水来源河段顺直长度/m河段水流状况断面稳定程度最大流速/（m/s）最大水深/m水质状况备注断面位置是否通航水位/m最高经度/（）最低最小流速/（m/s）流向建站类型（横向/垂向）最低通航水位/m流量/（m3/s）最大防洪标准距闸坝位置纬度/（）最小河宽/m最高通航水位/m含沙量/（kg/m3）最大所属单位最小8DB32/T 53372026附录B（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

28、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

29、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。9DB32/T 53372026B.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

30、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。10DB32/T 53372026附录C（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：共 页 第 页测次日

31、期开始时间结束时间断面流量/（m3/s）平均水位/m断面面积/m2断面平均流速/（m/s）代表流速/（m/s）测验方式附注制表：校核：审查：填表说明：a）断面流量为比测实测流量；b）平均水位为比测时间内水位的平均值；c）断面面积采用流速仪实测面积或走航式 ADCP 测法相应水位对应的面积；d）断面平均流速为断面流量除以断面面积；e）代表流速为相应比测时间段内经比选最终确定经过处理后获得的代表流速；f）测验方式为流速仪或走航式 ADCP。11DB32/T 53372026附录D（资料性）固定式 ADCP 运行维护记录表表 D.1 给出了固定式 ADCP 运行维护记录表样例。表 D.1 固定式 A

32、DCP 运行维护记录表维护时间：年 月 日 时一、测站基本情况测站名称测站站码测站地址测站联系人配合人员二、系统总体检查测站组成系统参数运行环境三、设施设备检查ADCP横向 ADCP 垂向 ADCP ADCP 安装支架 水位计太阳能供电系统 交流供电系统 工控机 DTURTU 专用机箱大断面测量时间ADCP 流速单断关系ADCP 单元流速选取情况防雷接地外部电源断面状况网络信号强度品牌型号安装高程/m安装起点距/m单元尺寸垂向安装横向安装外观检查通电测试ADCP1ADCP2ADCP3安装偏角横摇纵摇管理单位经纬度电话电话前倾前倾前倾侧倾侧倾侧倾12DB32/T 53372026RTUDTU安装

33、平台（ADCP 支架）水位计太阳能板蓄电池四、流量处理单元品牌型号通电测试单元流速数据采集时间间隔水位数据采集时间间隔五、系统巡检情况描述巡检负责人：年 月 日回波强度质量检查品牌型号通电测试定时自报时间间隔功能测试品牌型号通电测试功能测试卡号支架类型外观检查升降功能检查连接件检查品牌型号水位计类型通电测试水位校核品牌型号额定功率（W）充电测试品牌型号容量（Ah）状态检测测站负责人：年 月 日浮子 雷达 压力ADCP表 D.1 固定式 ADCP 运行维护记录表（续）备注：测站最新大断面图和巡检照片后附。13DB32/T 53372026附录E（资料性）固定式 ADCP 故障处理记录表表 E.1 给出了固定式 ADCP 故障处理记录表样例。表 E.1 固定式 ADCP 故障处理记录表一、测站基本情况测站名称测站站码测站地址测站联系人配合人员二、故障检查故障描述原因分析三、故障处理记录四、故障响应时间五、现场照片维护负责人：年 月 日管理单位经纬度电话电话测站负责人：年 月 日14