6　监测设备安装调试及技术要求

由于监测站所用的设备有多种品种和类别,其工作原理和安装调试的方法及要求也不完全相同,无法穷尽。本标准以其典型设备的安装调试提出样板和要求。实际安装调试时应按照各设备使用说明书和相关标准,参照下列步骤及要求。

6.1　水位传感器设备

6.1.1　浮子式水位计

6.1.1.1　安装位置

浮子式水位计应安装在水位测井内。

6.1.1.2　安装内容

浮子式水位计安装内容为轴角编码器和浮子感测部分(包括浮子、平衡锤、悬索及水位轮等)。

6.1.1.3　安装步骤

a)以测井中心为基准参考点,将水位计底板放在工作平台上。

b)将悬索与平衡锤固定或锁紧,慢慢将平衡锤放至井底。

c)悬索另一端绕于水位轮,留长1～1.5m,剪断后与浮子固定或锁紧。

d)将浮子慢慢沉放入测井,直至接触水面为止。

e)将悬索挂于水位轮上直至平衡。

f)调节水位计底板使浮子、平衡锤与测井内壁应保持不小于3cm的距离。

g)如浮子、平衡锤、悬索及水位轮一切正常,可紧固水位轮及水位计底板。

h)校对水位时,将悬索提起,使之稍微离开水位轮,用手缓慢拨转水位轮,直至与水尺水位相符,再将悬索放回水位论。

6.1.1.4　调试步骤及要求

a)将信号传输电缆一端接水位传感器,另一端接RTU。

b)检查RTU所采集数据是否和浮子式水位计机械或电显示数据一致。

c)顺时针和逆时针多次转动水位轮,模拟水位计输出不同的水位数据,在全量程的高、中、低位逐一检查RTU每次所采集数据是否和水位计机械或电显示数据一致。

d)以上检测数据准确无误后将水位轮拨转至与水位尺水位相符的位置。

6.1.2　压力式水位计

6.1.2.1　安装位置

投入式压力式水位计传感器或气泡式压力水位计压力气管出气口应安装并固定在最低水位处,其引线(压力气管)应也固定,有条件的可用金属管或塑料保。

6.1.2.2　安装内容

投入式压力水位计安装内容为传感器探头、数据传输线缆等。气泡式压力水位计安装内容为压力气管。

6.1.2.3　安装步骤

a)投入式水位计:

1)检查水位计探头及数据传输电缆外观有无破损。

2)采用悬吊的方式将压力式水位计探头及数据传输线缆放入水位测井或相应测量容器的底部。

3)在水位测井或测量容器的顶部将数据传输电缆固定。

4)敷设数据传输线缆,用钢管保护,妥善接地,接入相关现地单元。5)压力水位计通气管应固定,不得扭曲和变形,防水防尘,保持畅通。

b)气泡式水位计:

1)检查气泡式水位计气管外观有无破损及变形。

2)旋开带有过滤网接头的并帽并套在通气管上,并帽上带有螺纹的一端朝向通气管的端口,将通气管的一端插在接头的锥管孔内,并用双扳手将通气管的端口和并帽旋紧,然后将PVC管或镀锌自来水管套在通气管上加以保护,将出气端放在死水位以下的位置固定且顺流,敷设保护管(内有气管)到相关现地单元位置,敷设时应注意不要损坏或扭绞气管,气管的任何地方都不得有成直角的急剧弯曲。

3)将气泡式水位计的通气管接入传感器气路端口,出气口与水流保持垂直。

6.1.2.4　调试步骤及要求

a)投入式水位计:

1)将压力式水位计的数据传输线缆接入采集单元。

2)检查压力式水位计的零点数据输出(压力探头未放入水中数据输出)。

3)将压力式水位计放到安装点,人工测得水位数据减去此时压力水位计数据,得到水位基数。此时测得稳定的水位数据加上水位基数,应是当前水位值。

4)将压力式水位计的探头提起一定距离,待测量数据稳定后,此时检测的数据应该是原数据减去提起的距离,检查数据是否与输出数据值一致。

5)用以上方法测量压力探头在不同水位高度的数据输出是否与人工测量值一致。

b)气泡式水位计:

1)将气泡式水位计的数据传输线缆接入RTU。

2)在各连接点表面上涂上肥皂沫,启动气泡式水位计的检漏功能,检查各节点是否有冒泡现象。如有则将该接点处拧紧后再试,直至检查结束。

3)通过RTU所测数据与水位进行比测。测试方法同投入式水位计。

6.1.3　气介超声波水位计

6.1.3.1　安装位置

气介超声波水位计应垂直安装在待测水面之上。从超声波水位计探头到水面之间的周边,保证探头的发射角内不得有障碍物。

6.1.3.2　安装内容

气介超声波水位计探头(含温度补偿器)、安装支架、数据线缆等。

6.1.3.3　安装步骤

a)连接好气介超声波水位计端的数据传输线缆,并按要求将其密封好,以防雨水进入仪器电器部分。将连接好的线缆穿入悬臂钢管内部以起到保护的作用。

b)将气介超声波水位计探头使用安装法兰在悬臂前端固定牢靠,将安装好气介超声波水位计探头的悬臂伸到观测水面位置并固定。

c)将数据线缆另一端接入RTU。

d)安装支架侧臂与安装支架之间应有支撑杆,侧臂与支撑杆应能够旋转、放下,便于检修。

6.1.3.4　调试步骤及要求

a)将气介超声波水位计上电,待测量稳定后,人工测量水面到气介超声波水位计探头的距离,检查人工测量值是否与输出数据值一致。

b)改变气介超声波水位计探头到待测水面的高度,用以上方法测量探头在不同水位的上方高度数据输出应与人工测量值一致。然后,按照操作手册将数据值设置为水位值。

6.1.4　雷达式水位计

6.1.4.1　安装位置

雷达水位计应垂直安装在待测水面之上。从雷达水位计探头到水面之间的周边,保证探头的发射角内不得有障碍物。

6.1.4.2　安装内容

雷达水位计探头、安装支架、数据线缆等。

6.1.4.3　安装步骤

a)连接好雷达水位计端的数据传输线缆,并按要求将其密封好,以防雨水进入仪器电器部分。将连接好的线缆穿入悬臂钢管内部以起到保护的作用。

b)将雷达水位计探头使用安装法兰在悬臂前端固定牢靠,将安装好雷达水位计探头的悬臂伸到观测水面位置并固定。

c)将数据线缆另一端接入RTU。

d)安装支架侧臂与安装支架之间应有支撑杆,侧臂与支撑杆应能够旋转、放下,便于检修。

6.1.4.4　调试步骤及要求

a)将雷达水位计上电,待测量稳定后,人工测量水面到雷达水位计探头的距离,检查人工测量值是否与输出数据值一致。

b)改变雷达水位计探头到待测水面的高度,用以上方法测量探头在不同水位的上方高度数据输出应与人工测量值一致。然后,按照操作手册将数据值设置为水位值。

6.1.5　激光式水位计

6.1.5.1　安装位置

激光式水位计应安装在水位测井内或相应的测量管道内。便于安装和维护,便于电缆的布线,安全。

6.1.5.2　安装内容及步骤

安装内容为激光发射器、反射靶、数据处理装置及安装支架等。

6.1.5.3　调试步骤及要求

激光发射器用支架进行固定,使其发出的光束向下直射,打在水位井或测量管道中的反射靶面上。数据处理装置输出4～20mA的电流模拟信号,接入RTU。RTU对此信号进行采集、处理、运算,从而计算出当前的水位值。对水位计所测水位值与人工检测的水位值进行比对,使两者相同。

6.1.6　磁致伸缩式水位计

6.1.6.1　安装位置

磁致伸缩式水位计宜安装在水位测井内或相应的测量管道内。由于磁致伸缩式水位计的量程不大,宜在5m以内,可按照水尺安装的要求,分段梯阶安装。

6.1.6.2　安装内容及步骤

磁致伸缩式水位计是一个整体,由电子仓、测杆和套在测杆上非接触的磁性浮球组成。安装时要固定测杆,保证浮球在测杆上下滑动自如。

6.1.6.3　调试步骤及要求

磁致伸缩式水位计输出有4～20mA电流模拟输出,串行数字信号输出。将这些输出信号线按照使用说明书要求接线即可工作。设置基础水位高程,使采集的数据与实际水位值相同。

6.1.7　电子水尺

6.1.7.1　安装位置

电子水尺应在水位测井的井壁、河道的边坡上垂直或倾斜贴壁安装。

6.1.7.2　安装内容及步骤

电子水尺是由传感器和变送器组成。

固定传感器可用镀锌钢管或槽钢外加防护罩,由于电子水尺是单元规格量程,应根据现场实际情况分段梯阶安装。传感器安装完成后将传感器导线与变送器连接。

6.1.7.3　调试步骤及要求

电子水尺有RS485(Mod Bus-RTU、SDI-12)、4～20mA等多种信号输出。将安装好的变送器按照产品说明书进行必要的参数设置(基础水位高程、传感器长度、类型等),使输出的数据与实际水位值相同。

6.2　流量监测设备

6.2.1　超声波时差法流速仪

6.2.1.1　安装条件和位置

a)超声波时差法流速仪的流速测量分为单声道、多声道、交叉声道和反射声道等多种类别,无论何种类别,一个测量声道都是由一对超声波换能器组成,在河道和渠道中应用超声波时差法进行流量测验时,每对换能器均应安装在水深不应小于0.5m的不同水层上,同时换能器安装断面上下游直段不应小于5倍断面宽度。

b)换能器安装断面最大宽度不应大于500m。

c)换能器安装断面的通航情况不应影响流速的测量。

d)换能器安装断面最大含沙量不应大于5kg/m3。

e)如需要另行安装水位计时,水位计应安装在测流断面靠近主机一侧,水位计选型可视断面实际情况而定。

f)日平均气温低于0℃时不宜安装。

6.2.1.2　安装支架及布线

a)安装支架:安装支架是用于将换能器牢固固定在河床上的辅助设施,应具有抗冲击,耐腐蚀的特性,凡满足上述特性的材料均可用于制作安装支架。支架设计应考虑可方便地拆装换能器,支架形式可采用垂直滑动式或倾斜滑动式,换能器在支架上应能够有一定的水平角和俯仰角调整范围,具体要求应参照产品说明书要求。

b)布线:超声波换能器及水位计与主机的连接电缆均应采用RVVP屏蔽电缆,布设在户外的电缆应放置于镀锌钢管内进行保护,室内部分可用PVC管进行保护。户外电缆应穿管埋地,地埋深度在北方有冻土地区埋深不应小于50cm,南方无冻土地区不应小于20cm,需穿过河道的电缆应沿河床布设过河。

6.2.1.3　安装步骤

a)安装支架:在符合测流要求的断面固定超声波换能器安装支架。超声波换能器安装支架应在安装位置无水条件下施工,河道施工宜采用围堰法,渠道中施工既可采用围堰法也可在关闸停水条件下施工。支架可用标号不低于C25的混凝土浇筑在河床上,混凝土固化时间不应少于72h。

b)安装换能器:对于单声道或多声道时差法流速仪的超声波换能器应按照应用手册指定的编号、角度和距离要求分别安装于测流断面的左右岸,时差法测流是由一对换能器构成一个测流单元的,每对换能器应安装在同一水平面上,换能器超声波收发方向可按照图9的要求安装。

c)安装水位计:对选定的水位计类型可参照水位计安装要求进行安装。

d)电缆连接:电缆连接包括换能器、水位计和主机,分电源线和信号线两部分。电缆连接应按照仪器随机说明书要求认真核对后进行连接,接线完成后应按照6.2.1.2 b)的要求进行布设。

e)仪器主机放置:仪器主机可放置在室内或室外,室内可放置在桌上也可挂壁,挂壁安装应能承受40kg挂重主机不脱落,主机放在室外时应外加密封机箱。所有与主机的连线必须在线头处夹装与线径相匹配的冷压头。

6.2.1.4　调试步骤及试验要求

a)仪器所有连线应按照说明书要求正确连接,接线应牢固。

b)在确认仪器连线正确无误后方可给仪器上电,上电后应严格按照仪器说明书要求进行各项参数设置。

c)信号测试:在确认仪器所有接线均完成的条件下,可进行超声波测量信号测试,测试的目的是保证每对超声波测流换能器均能稳定测得流速,如出现失测现象,可调整每对换能器的角度直至每对换能器均能稳定测得流速。

d)在高、中、低不同水位条件下用超声波时差法流速仪对断面流量进行3次以上的测量,每次测量结果均与同水位条件下用走航式ADCPP或流速仪法测得的流量进行结果比较,误差均在±5%以内的超声波时差法流速仪可正式投入使用,否则,应重新设置超声波时差法流速仪的配置参数,直至测量结果满足比测精度要求方可正式投入使用。

6.2.2　水平声学多普勒剖面流速仪

6.2.2.1　安装条件和位置

a)水平声学多普勒流速剖面仪(也称H-ADCP,下同)可安装在河岸或渠壁的基座上,也可安装在桥墩或其他建筑物侧壁上。

b)H-ADCP主机(即换能器)应安装在上下游直段不小于5倍断面宽度处。

c)H-ADCP应安装在宽深比满足1∶0.17的断面,并保证测量信号的有效距离能覆盖到断面的主流位置。

d)H-ADCP适用于宽度不超过300m的断面流量测验。

e)安装时应注意使换能器水平,以保证声束为水平发射。

f)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。

g)H-ADCP主机安装断面的通航情况不应影响流速的测量。

h)H-ADCP主机安装断面最大含沙量不应大于5kg/m3。

i)日平均气温低于0℃时不宜安装。

6.2.2.2　安装支架及布线

a)安装支架:安装支架是用于将换能器牢固固定在河床上的辅助设施,应具有抗冲击,耐腐蚀的特性,凡满足上述特性的材料均可用于制作安装支架。支架设计应考虑可方便地拆装换能器。

b)布线:H-ADCP主机与电脑或数据采集终端的连接电缆均应采用RVVP屏蔽电缆,布设在户外的电缆应放置于镀锌钢管内进行保护,室内部分可用PVC管进行保护。户外电缆应穿管埋地,地埋深度在北方有冻土地区埋深不应小于50cm,南方无冻土地区不应小于20cm,需穿过河道的电缆应沿河床布设过河。

6.2.2.3　安装步骤

a)安装支架:在符合测流要求的断面固定H-ADCP主机安装支架。H-ADCP主机的安装支架应在选定的安装位置无水条件下施工,通常采用围堰法。支架可用标号不低于C25的混凝土浇筑在河床上,混凝土固化时间不应少于72h。

b)安装主机:H-ADCP主机应通过紧固件固定在安装支架上,固定后应保证超声波中心波速发射方向始终为水平方向,主机正对的方向应与断面的主流方向保持垂直,具体可参照图10。

c)电缆连接:H-ADCP产品出厂时应配有专用连接电缆,该电缆与H-ADCP主机是通过水密插头进行连接,另一端则分为电源和信号两组接线,连接时应严格按照产品说明书要求分别连接至电源和数据采集仪或电脑。如出厂原配的电缆长度不够,可按照6.2.2.2中b)的要求增加延长线。

6.2.2.4　调试步骤及试验要求

a)仪器所有连线应按照说明书要求正确连接,接线应牢固。

b)在确认仪器连线正确无误后方可给仪器上电,上电后应严格按照仪器说明书要求进行各项参数设置。

c)信号测试:在确认仪器所有接线均完成的条件下,可进行试测,试测的目的是检测H-ADCP主机是否能保证设定的测流单元均能稳定测得流速,如出现失测现象,可通过调整H-ADCP主机的安装高度并检查测流单元设定的合理性直至能稳定测得各单元的流速。

d)在高、中、低不同水位条件下用水平声学多普勒流速剖面仪(H-ADCP)对断面流量进行3次以上的测量,每次测量结果均与同水位条件下用走航式ADCPP或流速仪法测得的流量进行结果比较,误差均在±5%以内水平声学多普勒流速剖面仪可正式投入使用,否则,应重新输入水平声学多普勒流速剖面仪(H-ADCP)的配置参数,直至测量结果满足比测精度要求方可正式投入使用。

6.2.3　座底式声学多普勒明渠流量计

6.2.3.1　安装条件和位置

a)座底式声学多普勒明渠流量计(也称V-ADCP,下同)应安装在渠道底部。

b)V-ADCP主机(即换能器)应安装在上下游直段不小于5倍断面宽度处。

c)V-ADCP主机应安装时应注意使换能器与渠底固定牢固。

d)V-ADCP主机安装断面最大含沙量不应大于5kg/m3。

e)日平均气温低于0℃时不宜安装。

6.2.3.2　安装支架及布线

a)安装支架:安装支架是用于将换能器牢固固定在渠底的辅助设施,应具有抗冲击,耐腐蚀的特性,凡满足上述特性的材料均可用于制作安装支架。支架设计应考虑可方便地拆装换能器。

b)布线:V-ADCP主机与电脑或数据采集终端的连接电缆均应采用RVVP屏蔽电缆,布设在户外的电缆应放置于镀锌钢管内进行保护,室内部分可用PVC管进行保护。户外电缆应穿管埋地,地埋深度在北方有冻土地区埋深不应小于50cm,南方无冻土地区不应小于20cm,在渠道内布设的电缆应沿渠壁布。

6.2.3.3　安装步骤

a)安装支架:在符合测流要求的断面固定V-ADCP主机安装支架。V-ADCP主机的安装支架应在选定的安装位置无水条件下施工。支架可用标号不低于C25的混凝土浇筑在河床上,混凝土固化时间不小于72h。

b)安装主机:V-ADCP主机应通过紧固件固定在安装支架上,固定后应保证超声波中心波速发射方向始终为垂直向上方向,主机正对的方向应与断面的主流方向保持垂直,具体可参照图11。

c)电缆连接:V-ADCP产品出厂时应配有专用连接电缆,该电缆与V-ADCP主机出厂时即已连接并具有很好的密封性,另一端则分为电源和信号两组接线,连接时应严格按照产品说明书要求分别连接至电源和数据采集仪或电脑。如出厂原配的电缆长度不够,可按照6.2.3.2 b)的要求增加延长线。

6.2.3.4　调试步骤及试验要求

a)仪器所有连线应按照说明书要求正确连接,接线应牢固。

b)在确认仪器连线正确无误后方可给仪器上电,上电后应严格按照仪器说明书要求进行各项参数设置。

c)信号测试:在确认仪器所有接线均完成的条件下,可进行试测,试测的目的是检测V-ADCP主机是否能保证设定的测流单元均能稳定测得流速,如出现失测现象,应重新调整V-ADCP主机的声速发射角并检查测流单元设定的合理性直至能稳定测得各单元的流速。

d)在高、中、低不同水位条件下用座底式声学多普勒明渠流量计(V-ADCP)对断面流量进行3次以上的测量,每次测量结果均与同水位条件下用便携式流速仪通过流速—面积法(在渠道断面宽度小于5m时)或用走航式ADCP(在渠道宽度大于5m时)测得的流量进行结果比较,误差均在±5%以内的座底式声学多普勒明渠流量计可正式投入使用,否则,应重新输入V-ADCP的配置参数,直至测量结果满足比测精度要求方可正式投入使用。

6.2.4　堰槽测流设备

6.2.4.1　用途及设备

a)用途:利用标准量水堰槽,如帕歇尔槽、三角形剖面堰、平坦V形堰等具有的稳定地水位—流量关系,通过测量水位来计算流量。可用于大坝渗流量、渠道流量的计量监测。

b)设备:堰槽测流设备由标准量水堰槽、高精度水位计、水位流量转换仪表(二次仪表)三部分组成。量水堰槽应由上下游行近段和堰体组成,二次仪表除完成水位流量转换外,应能够显示瞬时流量或累积水量。

6.2.4.2　安装位置

a)一般要求过堰槽水流为自由流状态,即量水堰槽下游水位低于某一限制水位,此时堰槽上游水位与流量呈单值关系。

b)堰槽应安装在槽壁光滑的和渠底水平的矩形行近渠槽内。

c)行近渠槽顺直段长度应大于水面宽度的10倍。

d)帕歇尔槽中心线应与行近渠槽中心线重合。

6.2.4.3　安装内容及步骤

a)安装堰槽:堰槽中心线应与渠槽轴线完全重合,两边呈对称布置。垂直流向的堰板应竖直,迎水壁面应光滑平整。各部分装置应准确牢固,且不致因水流和温度的变化而腐蚀变形。各种堰槽的具体安装要求可执行SL 24—91。

b)安装水位计:执行SL 24第二章第三节的规定。

c)水位计与二次仪表的连接:连接电缆均应采用RVVP屏蔽电缆,布设在户外的电缆应放置于镀锌钢管内进行保护,室内部分可用PVC管进行保护。户外电缆应穿管埋地,地埋深度在北方有冻土地区埋深不应小于50cm,南方无冻土地区不应小于20cm。

d)安装步骤:第一步、安装堰槽,第二步、安装水位计,以上两个过程应执行SL 24的规定,第三步、按照二次仪表的说明书要求完成水位计和二次仪表的连线。

6.2.4.4　调试步骤及要求

a)堰槽测流可采用现场检定方式进行精度调试。

b)检定时应配备下列检定用量具:

1)标准水位计,分辨率:≤0.5mm。

2)水准仪,每公里往返测量偶然误差不超过±3mm和系统误差不超过±0.8mm。

3)钢尺,分度值:1.0mm。

c)检定项目:

1)二次仪表水位误差的检定。

2)堰槽过流状态:要求行近渠槽水流条件为弗劳德数Fr≤0.5的平缓流,同时判断自由出流或淹没出流。

注:弗劳德数Fr—流体内惯性力与重力的比值,当Fr<1,水流为缓流;Fr=1,水流为临界流;Fr>1,水流为急流。

3)堰槽结构尺寸(宽度、长度)的不确定值。

4)行近渠槽长度、行近渠槽中心线与堰槽建筑物中心线重合程度。

5)水位零点的不确定值。

6)水位流量转换的不确定度。

d)检定方法:

1)二次仪表水位误差检定:根据被检堰槽水位变化范围,在标准水位计上选取三个水位高度值,即堰槽在最大流量20%(或水位不低于100mm)、50%及100%时的水位值。将使用的水位计在上面三个位置的测量值与标准水位计值逐点进行检定,要求三个标准水位值h标与相应二次仪表显示值h显之间的相对误差δh=(h显-h标)/h标不超过±1%。若相对误差δh超过±1%,可对仪表进行调整,其后再复检。

2)在渠槽最大流量状态下,用水准仪测量上下游水位与堰顶高程,根据淹没流判断条件(见SL 24)检验水流过堰状态。

3)用水准仪测量行近渠槽高程和堰顶高程,至少取6个测量点,计算堰高不确定值。

4)用水准仪测量水位传感器零点高程,并与堰体附近固定水准点高程进行校测,确定水位计零点不确定值。

5)在固定流量条件下,对水位计连续10次水位观测,求出水头平均值的不确定度和测量水头的不确定值。

6)用钢尺测量堰槽宽度,测点数不得少于5个,估算宽度的不确定值。

7)在被检流量计最大流量的20%～100%范围内(包括20%、100%)均匀选取5个流量检定点,按堰槽所用的水位流量关系式、水位流量关系曲线或水位流量数值表计算出5个流量检定点对应的水位值Hi(i=1～5)及相应的理论流量计算值Q理i,再将水位值Hi分别设定在二次仪表上,得出仪表的流量显示值Q显i,从而计算得到水位流量转换不确定度Xzi:

从5个Xzi中选取最大绝对值作为该流量计水位流量转换不确定度Xz。该不确定度即为流量计的最大误差值。

e)不确定度Xz的规定:

1)对新安装的堰槽流量计应达到的不确定度为:

2)对使用中的堰槽流量计应达到的不确定度为:

6.2.5　过闸流量设备

6.2.5.1　闸位设备安装位置

a)根据闸门启闭设备现场确定闸位计安装位置。

b)闸位计安装应按照闸门类型的不同,选择符合闸门现场的闸位计及配套传动机构。

c)闸位计传动机构可采用齿轮啮合方式,也可采用绳索升降方式。

6.2.5.2　水位设备安装位置

a)闸前水位计应安装在没有涡流处。

b)闸后水位计应安装在出闸水流的表面波浪较小的位置。

c)根据水位计安装位置选择合适的水位计类型。

6.2.5.3　安装内容及步骤

a)安装闸位计:

1)现场加工处理闸位计及配套传动装置安装基座。

2)将闸位计配套传动装置安装到预定位置。

3)将闸位计固定支架安装到预定位置。

4)将闸位计安装到固定支架上。

b)安装闸前闸后水位计。参见6.1。

6.2.5.4　调试步骤及要求

a)闸位计调试。调整传动装置和闸门启闭配合全程灵活可靠。将闸门关到最低位置,接通闸位计电源,启动闸位计测量功能,将闸位计的状态和显示均调试至零。启动闸门,在闸门开关全程均匀取三点,测量闸门实际开启度与闸位计的测量值校核,两者应一致。

b)水位计调试。参见6.1。

6.2.6　阀门开度仪

6.2.6.1　用途及设备

阀门开度仪用于显示和控制阀门打开的角度,目的是通过控制阀门的开启角度实现对管道内流量的调节。阀门开度仪主要由执行机构、阀体和显示器组成。

6.2.6.2　安装位置

用于阀门开度控制的电动调节装置一般是和阀门一体,在阀门安装时就已经安装好了。此时应根据阀门使用说明书检查设备的完整性,控制和电源接线的正确性。

6.2.6.3　安装内容及步骤

电动调节机构的动力电源常用的为AC220V或者AC380V,控制信号最常用的是4～20mA电流,三根线的两组限位开关(全开,全开,公共线),开度信号一般是串行数据。

6.2.6.4　调试步骤及要求

按照使用说明书要求将开度数据线接入RTU,开启不同的阀门开度,检查开度测量的准确度。

6.2.7　泵站机组功率计

6.2.7.1　用途及设备

用于实时检测泵的输入电功率,利用泵的特性曲线和水头推算流量。

6.2.7.2　安装位置

安装在每台泵的输入电源线。

6.2.7.3　安装内容及步骤

在三相电源线各装互感器,互感器的输出接入功率计,接上功率计电源。

6.2.7.4　调试步骤及要求

一般功率计的输出为4～20mA电流或串行数据口,将功率计输出接入RTU。在泵开启时采集输入电功率,应与功率计显示数据相同。

6.2.8　电子远传冷水表

6.2.8.1　安装条件和位置

a)电子远传冷水表是应用于管道流量计量的仪表,被监测的管道应为有压管道,即管道内为满管流。

b)水表适用于计量含沙量不应大于1kg/m3且不含杂物(如:杂草、塑料袋等)的管道流量,不满足上述条件的管道不得使用水表进行计量。

c)用水表进行计量的管道最大外径不应大于300mm,大于300mm直径的管道应选用其他计量方式进行流量监测。

d)水表在被测管道上的安装位置应满足直管段前5后3的要求,即流向水表的直管长度不小于5倍管径、流出水表的直管长度不小于3倍管径。

e)水表安装位置应距离配电柜、变频控制柜等3m以上,以减少电磁辐射对水表输出电子信号的干扰。

f)水表下游应安装止回阀防止水流回流,对水表下游已有的止回阀,应检查止回阀功能是否正常,对有问题的止回阀应进行更换。

6.2.8.2　安装支架及布线

a)电子远传冷水表采用法兰盘连接连接方式安装在被测管道中,法兰盘的材料应与管道的材质相同。

b)水表的安装应在管道内无水的情况下进行。

c)为方便安装,在轴向不能串动的管道上安装水表时可加装伸缩节。

d)布线:水表与数据采集终端(RTU)的连接电缆均应采用RVVP屏蔽电缆,布设在户外的电缆应放置于镀锌钢管内进行保护,室内部分可用PVC管进行保护。户外电缆应穿管埋地,地埋深度在北方有冻土地区埋深不应小于50cm,南方无冻土地区不应小于20cm。RTU与水表的连线应尽可能短,以减少电磁干扰。

6.2.8.3　安装步骤

a)切割管道:用钢卷尺测量水表长度L表,如需加装伸缩节,则再用钢卷尺量出伸缩节在中间位置时的长度L伸。计算在管道上应切割的长度L割如下:

b)安装法兰盘:铸铁管道配套的法兰盘应用电焊机焊接在管道上,PE管道配套的法兰连接件应采用热熔的方式熔接在PE管上,法兰盘与水表对接面应与管道轴向垂直且与管道的切割面在同一水平面上,如图12所示。

c)安装水表:水表与管道上的法兰盘对接时水表的法兰盘与管道上的法兰盘中间应加有与管径相匹配的O形密封圈,水表法兰盘与管道上的法兰盘各螺栓安装孔对齐后将各螺栓拧紧至通水状态下法兰对接处不漏水即完成水表安装。各螺栓应对角拧紧。

d)连接信号线:对照水表说明书将水表的信号输出线连接至数据采集终端(RTU)的对应接口,如水表自带的信号线长度不够,可按照6.2.8.2 d)的要求增加延长线。

6.2.8.4　调试步骤及试验要求

a)给RTU上电,启动RTU对水表的水量数据进行采集,采集3组以上数据,每组采集间隔为3min以上,将每次RTU显示的水量数据的后6位(水表最多显示6位整数的水量)与水表机械码轮显示的整数位水量(最多6位整数)进行对照,如两数值完全一致,如则满足监测要求,如不一致,则应检查水表与RTU的数据传输通信协议设置,如波特率、校验方式的设置是否正确,直至数据正确。

b)用比被测水表高一级精度的外敷式超声波管道流量计与水表计量的流量进行比测,在管道内不同流量情况下比测3组以上数据,如对比误差均不超过3%,则水表可投入正常使用,否则应重新调试水表或更换水表。

6.2.9　电磁管道流量计

6.2.9.1　安装条件和位置

a)管道内最低流速不应小于0.3m/s,最高不应大于12m/s,被测介质流速宜为2～4m/s。

b)管道内液体应为导电性液体。

c)只有在管道内注满被测介质的条件下电磁式管道流量计才能正常使用。

d)在流量计安装位置附近应无强电磁场、射频干扰。流量计前方至少应有5倍管径的直管段,后方应有3倍管径的直管段。各种情况下流量计安装位置的选择可参照图13中各图的要求。

6.2.9.2　安装支架及布线

a)电磁流量计采用法兰盘连接方式安装在被测管道中,法兰盘的材料应与管道的材质相同。

b)流量计应在管道内无水的情况下进行安装。

c)为方便流量计安装,在轴向不能串动的管道上安装水表时应加装伸缩节。

d)布线:流量计与数据采集终端(RTU)的连接电缆均应采用RVVP屏蔽电缆,户内户外的电缆均应放置于镀锌钢管内进行保护。户外电缆应穿管埋地,地埋深度在北方有冻土地区埋深不应小于50cm,南方无冻土地区不应小于20cm。RTU与水表的连线宜短,以利于减少电磁干扰。信号电缆和电源电缆必须严格分开,不得敷设在同一根管中,不得平行敷设,不得绞合在一起,应分别穿在管内。

6.2.9.3　安装步骤

a)切割管道:用钢卷尺测量电磁流量计长度L表,如需加装伸缩节,则再用钢卷尺量出伸缩节在中间位置时的长度L伸。计算在管道上应切割的长度L割如下:

b)安装法兰盘:铸铁管道配套的法兰盘应用电焊机焊接在管道上,PE管道配套的法兰连接件应采用热熔的方式熔接在PE管上,法兰盘与水表对接面应与管道轴向垂直且与管道的切割面在同一水平面上,如图14所示。

c)安装流量计:流量计与管道上的法兰盘对接时流量计的法兰盘与管道上的法兰盘中间应加有与管径相匹配的O型密封圈,流量计法兰盘与管道上的法兰盘各螺栓安装孔对齐后将各螺栓拧紧至通水状态下法兰对接处不漏水即完成流量计安装。各螺栓应对角拧紧。

d)连接信号线:电磁流量计分一体式和分体式两种。对于一体式流量计,当流量计在管道上安装好后,应对照流量计说明书将流量计的信号输出线连接至数据采集终端(RTU)的对应接口即完成接线。对于分体式流量计,则首先应进行流量计与转换器的线路连接,然后再进行转换器与RTU的线路连接,如自带的信号线长度不够,可按照6.2.8.2 d)的要求增加延长线。

6.2.9.4　调试步骤及试验要求

a)给管道供水,在管道保持某一供水压力的情况下观察3次以上电磁流量计测出的瞬时流量值,每次观察1min以上,若几次流量计显示的瞬时流量值相互误差均在1%以内,则流量计工作正常。启动RTU对流量计的累积水量数据进行采集,采集3组以上数据,每组采集间隔为3min以上,将每次RTU显示的水量数据与流量计显示器显示的累积水量进行对照,如两数值完全一致,则满足监测要求,如不一致,则应检查流量计转换器与RTU的数据传输通信协议设置,如波特率、校验方式的设置是否正确,直至数据正确。

b)用比被测流量计高一级精度的敷式超声波管道流量计与电磁流量计计量的流量进行比测,在管道内不同流量情况下比测3组以上数据,如对比误差均不超过3%,则电磁流量计可投入正常使用,否则应重新调试电磁流量计。

6.2.10　插入式管道式超声波流量计

6.2.10.1　安装条件和位置

a)可在不停水状态下进行传感器的安装,适用的管径在15～40000mm之间。

b)管道内被测介质应为满管流。

c)安装位置:在流量计附近应无强电磁场、射频干扰。流量计前方至少应有10倍管径的直管段,后方应5倍管径的直管段。安装位置可参照图15的要求。

6.2.10.2　安装支架及布线

a)插入式探头可采用不停水安装。

b)应首先在探头安装位置先安装一只孔径比探头直径稍大的球阀。

c)球阀应通过螺纹安装在焊接在管道上的底座上。

d)探头是穿过球阀的孔插入管道内的。

e)布线:探头与流量计主机应采用出厂随机配置的电缆线进行连接,流量计主机与数据采集终端(RTU)的连接电缆均应采用RVVP屏蔽电缆,户内户外的电缆均应放置于镀锌钢管内进行保护。户外电缆应穿管埋地,地埋深度在北方有冻土地区埋深不应小于50cm,南方无冻土地区不应小于20cm。RTU与流量计主机的连线宜短,这样有利于减少电磁干扰。信号电缆和电源电缆必须严格分开,不得敷设在同一根管中,不得平行敷设,不得绞合在一起,应分别穿在管内。

6.2.10.3　安装步骤

a)在选定的插入式探头安装位置先焊接好探头底座,确保焊接周边不渗水、漏水。

b)底座螺纹上顺时针缠绕生料带或油麻丝,再将球阀通过丝扣连接于底座上,旋开球阀。

c)安装开孔夹具,开钻打孔,孔打通后缓慢向外旋出钻头,并迅速关闭球阀。

d)根据钻头进深,确定管壁及结垢总厚度。

e)根据管壁及结垢总厚度,确定探头插入深度。

f)旋转探杆,按照流量计说明书要求调节探头收发波束角度。

g)连接探头与流量计主机:根据流量计说明书要求进行连接。

h)连接流量计主机与数据采集终端(RTU)。

6.2.10.4　调试步骤及试验要求

a)根据流量计说明书要求调试信号强度直至满足说明书要求。

b)在管道保持某一供水压力的情况下观察3次以上电磁流量计测出的瞬时流量值,每次观察1min以上,若几次流量计显示的瞬时流量值相互误差均在1%以内,则流量计工作正常。启动RTU对流量计的累积水量数据进行采集,采集3组以上数据,每组采集间隔为3min以上,将每次RTU显示的水量数据与流量计显示器显示的累积水量进行对照,如两数值完全一致,则满足监测要求,如不一致,则应检查流量计转换器与RTU的数据传输通信协议设置,如波特率、校验方式的设置是否正确,直至数据正确。

c)用比被测流量计高一级精度的外敷式超声波管道流量计与插入式超声波流量计计量的流量进行比测,在管道内不同流量情况下比测3组以上数据,如对比误差均不超过3%,则插入式超声波流量计可投入正常使用,否则应重新调试插入式超声波流量计。

6.2.11　外敷式超声波管道流量计

6.2.11.1　安装条件和位置

a)可在不停水状态下进行传感器的安装,适用的管径在15～4000mm。

b)管道内被测介质应为满管流。

c)安装超声波换能器的管道上应没有杂物和锈蚀,且易于操作。

d)安装位置:在流量计附近应无强电磁场、射频干扰。流量计前方至少应有10倍管径的直管段,后方应有5倍管径的直管段。安装位置可参照图16的要求。

6.2.11.2　安装支架及布线

a)外敷式超声波流量计的换能器超声波发射面应牢固附着在管道的外壁上,换能器宜采用抱箍固定在管道外壁上。

b)在换能器的发射面应涂上足够多的耦合剂(如:黄油、凡士林等),目的是排除传感器发射面与管道外表面之间的空气。

c)水平方向的管道内壁上部有可能残存着一些气泡,在这样的管道上安装时应选择在与管道的侧面垂直相切的面上。

d)传感器的安装距离:传感器的安装距离是指两只传感器的内侧距离,必须按照说明书要求的距离数值安装传感器才能得到准确测量。

e)两个换能器安装的相对位置有下列两种方式:

1)V方式。V方式安装传感器是常用的方法,宜在15～400mm的管道上使用,称为反射法。如图17所示。

2)Z方式。Z方式安装传感器宜在200mm以上的管道上使用,称为直接法,如图18所示。

f)布线:探头与流量计主机应采用出厂随机配置的电缆线进行连接,流量计主机与数据采集终端(RTU)的连接电缆均应采用RVVP屏蔽电缆,户内户外的电缆均应放置于镀锌钢管内进行保护。户外电缆应穿管埋地,地埋深度在北方有冻土地区埋深不应小于50cm,南方无冻土地区不应小于20cm。RTU与流量计主机的连线宜短,这样有利于减少电磁干扰。信号电缆和电源电缆必须严格分开,不得敷设在同一根管中,不得平行敷设,不得绞合在一起,应分别穿在管内。

6.2.11.3　安装步骤

a)将安装超声波换能器的管道表面上的污垢和锈蚀清除干净,如锈蚀严重,可用手持砂轮机进行清除。

b)在已清理干净的管道表面和换能器表面均涂上耦合剂。

c)用配套的换能器固定抱箍将换能器固定在管道上。

d)对照流量计说明书要求连接换能器与流量计主机。

e)对照流量计说明书和数据采集终端(RTU)说明书要求连接流量计主机与RTU。

6.2.11.4　调试步骤及试验要求

a)检查接收信号强度:信号强度是指接收到的经过放大的超声波信号的幅度,通常仪器上都有3位数的显示,[000]是指未检测到任何的信号,[999]是指接收到的信号最大。尽管信号在500～999流量计都能工作,但是较强的信号强度就能得到好的测量结果,所以宜将换能器接收到的信号调整到最大。具体可按下列方式操作来得到较大的信号强度:

1)如果测得流量数值不稳定、信号强度低于700时,重新选择较好的测量位置。

2)仔细地打磨管道的外表面,稍微多加一些耦合剂。

3)轻微调整传感器的相对位置同时观察流量计的接收信号强度,停在信号最大的位置,同时检查传感器之间的距离是否满足要求。

b)信号质量:流量计的信号质量是用Q值来表示的。Q值大意味着较高的信噪比(缩写SNR),当然测量的数据也比较准确,Q值应该在600～900范围之间,越高越好。提高Q值的方法有下列几种:

1)重新选择安装位置、远离干扰源、做好屏蔽、不共用电源。

2)重新打磨管道、重涂一些耦合剂。

3)重新选择测量点。

c)测量历时时差:外敷式超声波流量计是利用时差法原理测量并计算管道流量的,流量是随着测量历时的变化而变化的。测量历时的变化范围应该很小,当测量历时时差的上下波动范围超过了20%时,表示在传感器的安装方面存在问题,此时应检查下列几个方面:

1)已输入的管道参数是否正确,与实际是否相符。

2)传感器的安装距离是合理。

3)传感器的安装方向是否正确。

4)传感器的安装位置是否存在被测管段变形、内部是否存在着干扰源。

5)检查其他不符合测量要求的方面。

d)用比被测流量计高一级精度的便携式超声波管道流量计安装在被检测外敷式超声波流量计后,同时对管道内的流量进行检测,在管道内不同流量情况下比测3组以上数据,如对比误差均不大于3%,则外敷式超声波流量计可投入正常使用,否则应重新调试外敷式超声波流量计。

6.2.12　管道压力设备

6.2.12.1　管道压力表用途及设备

管道压力表用于检测管道内水流的输水压力,通过对水流压力的检测,可以了解管道的密封性和安全性。在自动取水系统中可通过管道压力自动调节取水泵的取水量。管道压力表由压力传感器和显示器组成,显示器分为指针式和数字式两种。

6.2.12.2　安装要求和技术指标

a)安装要求:压力表应装在显目、管道平直段、不振动的地方,并应注意系统介质自身引起的静压差。压力表应使用专用的压力表接头,这样能使压力表面做任意角度的调整而不影响其密封性,压力表前应装一截止阀,以便更换及定期校验压力表,压力表前宜有缓冲装置,使压力指针不跳动。选用压力表应注意测压介质的腐蚀性确定其材质,必要的情况下,可采用隔离器,压力表量程应符合测压点压力的1/2范围,压力表有精度等级,应符合系统测压要求,特别对校核用、试压用压力表应达到精度要求。

b)技术指标:

表盘直径(mm):50、60、75、100、150;

标度范围(MPa):0～0.1、0～0.16、0～0.25、0～0.4、0～0.6、0～1、0～1.6、0～2.5、0～4、0～6、0～10、0～16、0～25、0～40、0～60、0～100;

精度等级(%):-0.1～0、-0.1～0.06、-0.1～0.15、-0.1～0.3、-0.1～0.5、-0.1～0.9、-0.1～1.5、-0.1～2.5;

使用环境温度(℃):-25～70(外壳内充液)、-40～70(外壳内不充液);

温度影响:≤0.4%/10℃;

抗工作环境振动:V·H·4级(外壳内充液)、V·H·3级(外壳内不充液);

外壳防护等级:IP65;

压力表输出信号:开关信号(电接点压力表),电阻信号(电阻远传压力表),电流信号(电感压力变送器,远传压力表,压力变送器等)。

6.2.12.3　安装步骤

a)连接方式。压力表有三种连接方式:钎焊(用于铜类材质的连接),银铜钎焊(用于铜类材质和不锈钢材质之间连接),TIG焊接(用于不锈钢材质之间连接)。

b)压力表安装:

1)压力表的安装位置应符合安装状态的要求,表盘不宜水平放置,安装位置的高低应便于工作人员观测。

2)压力表安装处与测压点的距离宜短,应保证完好的密封性,不得出现泄漏现象。

3)在安装的压力表前端应有缓冲器;为便于检验,在仪表下方应装有切断阀;当介质较脏或有脉冲压力时,可采用过滤器、缓冲器和稳压气等。

4)压力表的连接处应加装密封垫片,低于80℃及2MPa压力宜用石棉纸板或铝片,温度及压力更高时(50MPa)宜用退火紫铜或铅垫。

6.2.12.4　调试步骤及试验要求

a)开启水泵,向管道注水,同时打开出水阀门(全开)进行排气,水注满后,关闭水泵。

b)观察整个压力管道有无漏水,压力有无变化。同时记录压力表的压力值。

c)再次启动水泵,反复缓慢调节出水控制阀门,使压力值发生变化,观察压力表显示值是否随之缓慢变化。

d)重复上述试验3～5次,每次试验10min以上,相互误差小于1%时即为合格。

6.3　水质设备

6.3.1　多参数分析仪

6.3.1.1　用途及设备

水质多参数分析仪是用于监测水质中常规五项参数(水温、pH值、溶解氧、电导率、浊度)的在线分析仪表。

设备由多参数仪表主机、传感器探头、电缆组成。

多参数仪表主机由显示模块、控制模块、电源模块组成,可显示传感器探头测量的数据、对传感器探头进行设置、与上位机进行数据通信,一台主机最多可连接20个传感器探头。

传感器探头用于水质参数的测量,通常由水温/pH值探头、溶解氧探头、电导率探头、浊度探头组成。

6.3.1.2　安装位置

多参数仪表主机安装要求:牢固固定,在顶部与侧面之间至少要留出5cm长度,在其下最少需留出15cm空间用于连接电缆。

传感器探头为浸入式安装,具体安装要求如下:

a)水温/pH值传感器探头:浸入深度:至少40mm,最多15m。

b)溶解氧探头:浸入深度:至少100mm,最多15m,最小流速要求:0.05m/s。

c)电导率探头:浸入深度:至少30mm,最多15m,确保电极方圆50mm内空旷。

d)浊度探头:浸入深度:至少70mm,最多15m。

6.3.1.3　安装内容及步骤

a)多参数仪表主机安装。

b)各类传感器探头安装。

c)电缆连接。

6.3.1.4　调试步骤及要求

a)检查各部分是否安装到位,检查电缆线是否连接完好。

b)主机上电。

c)对各个传感器探头进行设置,设定测量范围与精度。

d)取水后进行测量,观察显示数据是否正常。

6.3.2　自动监测仪

6.3.2.1　COD测定仪

a)安装内容:

1)固定仪表。

2)辅件安装。

3)水路连接。

4)电路连接。

b)调试要求:

1)上电测试。

2)按仪表说明书配制试剂和校准液。

3)按仪表说明书进行校准。

4)按仪表说明书进行水样检测。

5)检测控制系统与仪表的通信功能。

6.3.2.2　氨氮自动测定仪

a)安装内容,同6.3.2.1 a)。

b)调试要求,同6.3.2.1 b)。

6.3.2.3　总磷自动测定仪

a)安装内容,同6.3.2.1 a)。

b)调试要求,同6.3.2.1 b)。

6.3.2.4　总氮自动测定仪

a)安装内容,同6.3.2.1 a)。

b)调试要求,同6.3.2.1 b)。

6.3.3　水质仪表比测

a)标准曲线检测。按仪器规定的测量范围均匀选择5个浓度的标准溶液(不包括空白)按样品方式测试,并计算其相关系数。

b)准确度。仪器调试后,要采用国家认可质量控制样品(或标准溶液)对仪器进行测试。每个项目均测定4次,各个项目的测量结果均在允许的浓度范围之内即为合格。

c)精密度。取自动站采样点处水样,各分析仪表分别对同一水样进行连续7次的重复测量,计算测量值的平均相对偏差。

d)检出限。

1)总磷、总氮、氨氮仪器的检出限采用实际获得的检出限,计算公式如下:

2)COD检测限计算公式如下:

e)对比实验考核。根据监测项目,要求选择通过计量认证的检测单位,按照规定的监测分析方法对实际水样进行实验室分析,并与仪器的测定结果相对比。实验室测定结果取平均值与自动监测仪器的测定结果进行对比,同一测次二者相对误差RE不超过±15%,或者二者评价结果均为Ⅰ类或Ⅱ类,则该测次为合格。同一项目合格率应不应小于90%。相对误差计算公式如下:

6.4　数据采集终端设备

6.4.1　用途及设备

数据采集终端用于对各种水资源监测仪器及传感器的数据采集和传输,主要包括水质、水量、水位、闸位、阀门开度、管道压力等。数据采集终端应具有存储、阈值报警、工况参数自动检测、支持多种通信设备等功能。数据采集终端数据上传通信协议应符合SL 427—2008的要求。

6.4.2　安装要求和技术指标

a)数据采集终端应遵循节约线缆、操作方便,同时应在传输信号质量良好、宜远离电磁干扰源、无滴水、无强振动的场所进行安装。

b)数据采集终端安装时机箱应有良好的接地,接地电阻不应大于5Ω,接地线应选用截面积不小于4mm2黄绿双色铜芯线,接地线两端均应用螺栓进行固定。

c)数据采集终端应确保在断电的情况下进行接线。

6.4.3　安装步骤

a)根据安装要求确定数据采集终端安装的位置。

b)固定数据采集终端。在选定的安装位置用膨胀螺丝将数据采集终端固定在墙上或预制的水泥墩上。

c)连接接地线。将数据采集终端机箱接地螺栓与地网接地极用接地线连接,接地线用镀锌钢管进行保护,户外部分应将保护管埋于地面20cm以下处,室内部分应沿墙壁引到数据采集终端。

d)数据采集终端接线。在确保给数据采集终端断电的情况下应按照数据采集终端说明书进行接线。

6.4.4　调试步骤及试验要求

a)接通电源。如果是交流电供电,首先应合上交流电源的空气开关,再合上数据采集终端的电源开关,完成供电;如果是太阳能(蓄电池)供电,则合上数据采集终端的电源开关,完成供电。

b)配置参数。配置内容包括站号、传感器类型、数据采集间隔、数据存储间隔等各项参数,具体需配置的参数应按照所在水资源管理信息系统的数据上传和存储要求进行配置。

c)按照与数据采集终端连接的各个水资源监测设备的试验要求观察数据采集终端每次采集到的数据与比测数据是否符合误差要求,符合要求则可投入正常使用,否则,应检查相应设备本身以及与数据采集终端的连接是否存在问题,如有问题,应排除相关问题直至合格。

6.5　通信机设备

6.5.1　移动DTU

6.5.1.1　用途及设备

用于RTU的GPRS、CDMA1X、SMS数据通信及数据传输。设备有移动通信的DTU通信模块、天馈线及支架等。

6.5.1.2　安装步骤

a)将通信SIM卡安装到DTU通信模块的卡槽,并记录卡号。

b)使用螺栓将DTU通信模块安装在机箱相应的位置。

c)将天线从机箱外穿管固定好,进入机箱连接到DTU通信模块天线接口。

d)将DTU通信模块数据连接线缆与RTU数据通信口相连。

6.5.1.3　调试步骤及要求

a)断开DTU通信模块与RTU的数据连接线缆,用专用数据连接线缆将DTU通信模块与计算机相连,运行DTU模块配置软件,打开计算机串行口,正确连接后进行DTU参数设置,如用户名、登录密码、接入点名称、DTU标识、IP地址、通信设置等。设置完成后将DTU通信模块数据连接线缆与RTU数据通信口相连。

b)检查DTU通信模块电源线及天馈线是否连接正确。

c)将DTU上电,等待通信模块自检并搜寻相应的无线网络信号,如通信模块网络指示灯有规律的闪动,则表明通信模块已经登录相应的无线网络。

d)如果具有SMS通信功能,可在没有登录GPRS、CDMA1X的情况下,DTU会自动切换成SMS通信。

6.5.2　卫星

6.5.2.1　用途及设备

用于RTU的数据通信及数据传输。设备有卫星通信机、天馈线及支架等。

6.5.2.2　安装步骤

a)参照卫星通信机有关资料文件,记录设备编号。

b)打开卫星通信机底部的卡槽盖板,装入卫星通信卡,记录ID卡卡号。

c)将馈线的一端与卫星天线连接,将卫星天线及支架固定在机箱的顶端,并调整卫星天线相应位置。天线应避开遮挡物。

d)将卫星通信机安装在机箱相应的位置。

e)将馈线穿过机箱的线孔,另一端与卫星通信机连接好。

f)将卫星通信机的数据通信线缆与RTU相连。

6.5.2.3　调试步骤及要求

a)检查卫星通信机各种线缆是否连接正确。

b)将卫星通信机上电,等待卫星通信机自检并搜寻卫星信号。

6.5.3超短波

6.5.3.1　用途及设备

用途为RTU的数据通信及数据传输。设备有超短波通信电台、天馈线及天线支架等。

6.5.3.2　安装步骤

a)将超短波电台安装在机箱的相应位置,并安装好话筒。

b)将馈线的一端与超短波天线连接,并将超短波天线固定在支架上.定向天线要按照超短波信道测试设计要求调整方位角和仰角。

c)将馈线穿过机箱的线孔,另一端与超短波电台连接好。

d)将超短波电台数据线缆与RTU数据通信口相连。

6.5.3.3　调试步骤及要求

a)检查超短波电台各种线缆是否连接正确。

b)打开超短波电台的电源开关,调至相应的频道。

c)将功率计接入超短波电台和天线之间,检查超短波电台的发射功率、反射功率、天馈线的驻波比应在正常指标范围内。

6.6　电源

6.6.1　电源的选择

当监测站有交流电时应采用交流电供电。如果监测站现场没有交流电,可采用太阳能供电。

6.6.2　交流电

6.6.2.1　用途及设备

用途为监测设备提供电源。设备有交流转换器和交流充电器等。

6.6.2.2　安装步骤

a)将交流转换器安装在机箱的相应位置。

b)将交流线缆接至交流转换器的输入端,交流转换器输出接流量计等设备。

c)将交流线缆接至交流充电器的输入端,交流充电器输出端接蓄电池,对蓄电池进行浮充电。蓄电池对RTU等设备供电。

6.6.2.3　调试步骤及要求

a)检查线缆连接是否正确。

b)接入交流电,用万用表测量交流转换器输出端应符合电压输出要求,检查交流充电器输出端电压应符合输出要求。

c)将电流表串接充电器和蓄电池之间,测量充电电流应符合要求。

6.6.3　太阳能电池板

6.6.3.1　用途及设备

用途为监测站设备提供电源。设备有太阳能电池板及线缆等。

6.6.3.2　安装步骤

a)取出太阳能电池板,打开接线盒的盖子。

b)将太阳能电池板供电线缆连接到电池板的接线柱上,注意正负极所接线缆的颜色,盖上接线盒的盖子。如太阳能电池板无自配反向二极管,应在接线时加上反向二极管,防止蓄电池反向充电。

c)将太阳能电池板固定在太阳板支架上,注意太阳能板的方向,应为南偏西约5°。

d)将太阳能电池板供电线缆穿管后穿入机箱,并将线缆连接到充电控制器的太阳能接线端子,注意正负极的连接。

e)将蓄电池放入机箱内,蓄电池连接线连接到充电控制器蓄电池的接线柱上。

6.6.3.3　调试步骤及要求

a)检查线缆连接是否正确。

b)将太阳能电池板供电线缆从充电控制器连接柱断开,用万用表检查太阳能电池板的电压是否正确。

c)当有阳光照射时,用万用表测量应有符合要求的充电电流。

6.6.4　充电控制器

6.6.4.1　用途及设备

用于交流电和太阳能电池对蓄电池充电的控制。设备分别有太阳能电池充电控制器和交流电充电控制器。

6.6.4.2　安装步骤

a)阅读充电控制器使用手册。

b)安装和调整太阳能电池充电控制器的接线前应断开太阳能电池的连线及蓄电池端子附近的保险或断路器。安装和调整交流电充电控制器的接线前应断开交流电的开关及蓄电池端子附近的保险或断路器。连接线的应与控制器额定充电电流相对应。

c)不应将控制器安装在阳光直射、高温和容易进水的地方,保证控制器周围通风良好,并有足够的空间接线。

6.6.4.3　调试步骤及要求

a)依次进行蓄电池、负载、太阳能电池(交流电)的连接。接好线后,仔细检查一遍所有的连接,看每一个端子的正负极连接是否正确,保证连接头都拧紧,电线用扎带都固定好做好标记。

b)上述接线完成后控制器工作,观察状态是否正确。将电流表串联在控制器输出与蓄电池之间,测试在不同条件下的充电电流应符合使用手册上的要求。