一、产品简介

     本款测流终端盒是旋杯式、旋浆式等转子式流速仪的专用配套仪表，是为灌区、水文及其它水利部门采用流速仪进行输水渠道和行水河道测流量水作业而专门研发的，解决了人工流速仪测流中的一些不便和问题，主要是实现了更准确的计数和更智能的计算，还具有异常信号检测过滤、自动计时计数计算、远程数据上报、语音播报和大屏幕操作等许多实用功能，可以代替流速仪原有二次仪表或代替秒表和电铃盒，初步实现半自动化测流，以便减轻作业强度，简化操作流程，提高测流精度。

　本测流终端虽非我公司主打产品，只是在开发渠道自动测流量水设备过程中附带开发的一款产品，但使用了自动测流设备所采用的信号过滤处理、断面流量计算、平均流速计算、数据序列分析等先进技术和算法，是一款非常不错的产品，值得推广使用。

二、外观与结构

   1）操作屏：采用7寸高清OLCD液晶屏，电容式触控，分辨率1024*600。

   2）开关：软关机开关，主设备关机，进入低功耗状态，提示音继续鸣响。

   3）接线柱：纯铜接线柱，连接流速仪信号线，不分正负极。

   4）指示灯： 红色灯为电源指示灯，常亮：设备正忙，慢闪：准备就绪，可以测量。绿色灯为信号指示灯，闪亮一次表示有一个信号输入，测量时表示有一个信号被记录。

   5）标识：外壳面板和启动页显示内容可按用户需求修改定制。

    1）声音外放口：语音提示音和信号蜂鸣音的外放开孔，不要遮挡。

    1）充电口：需使用锂电池专用充电器进行充电，充电器输出电压8.6V，额定电流1-2A。

　当内置锂电池没有电压输出时（锂电池保护板保护或更换电池后），会造成不能开机启动，需连接一次充电器进行激活。

    1）终端盒内部构造：终端由专门设计开发的主板和专业串口屏组成，板载高速CPU和大容量存储器，是实现多功能和自主运算的基础。

三、功能特点

   1、可预置多个流速仪公式，一台终端可与多台流速仪配套。

   2、可预置多组测流断面参数，一台设备可在多个测站间交替使用。

   3、支持一点法和三点法测流，支持任意条数测线（最大20条，超出需定制），分布式显示测点布置位置和顺序。支持从左岸或右岸开始测量。

   4、自动计数、自动计时，自动计算流速，测量完毕自动计算断面流量。

   5、信号可靠过滤，有效预防丢转和多计数，触点磨损的旧流速仪也能正常使用，也不会因水体导电引起信号音连响，信号更清晰。

   6、信号图形化显示，通过信号点分布的均匀度直观判断是否存在异常信号，确保计数准确。

   7、自动计算信号间隔时间数据序列的均匀度（均方差），再次判断信号是否均匀稳定。

   8、自动存储，历史数据可查询。

   9、语音辅助功能，语音导航，语音播报测量结果。

   10、大屏幕操作，电容式触摸屏，界面简洁，操作简单。

   11、整体低功耗设计，可更换锂电池，便于长期使用。

   12、支持数据上报功能（需外接数传模块，支持WiFi、4G或有线网络）。

四、使用前准备与参数设置

1、查看教程

　设备不提供纸质说明书，请使用网上电子教程。开机进入设备名称页面，扫描页面二维码可以在线查看教程。也可到我公司官网在线浏览或下载电子文档。

http://www.hbwater.cn/h-nd-18.html#_jcp=1&_np=163_0

2、测试主机

   1) 开机后即进入信号提示状态，用导电体连接两个接线柱，看蜂鸣器是否鸣响，信号灯是否闪亮，语音提示是否正常。

   2）启动后查看电池电压和电量是否正常，电压范围应在5.6V - 8.4V之间（3.7V锂电池二串二并，充电截止电压4.2V，放电截止电压2.8V），电压或电量过低应先充电。 若不能开机，可能是电池电量低，请先充电。

   3）在现场调试的应连接上流速仪，并将流速仪放入所测流水中进行试验，听蜂鸣器音是否清晰，无信号阶段（流速仪触点断开状态）蜂鸣器不发声，不能有低音量的连续鸣响音，有信号时（触点接触）声音要连续且稳定，没有杂音或闪断，否则需要调整信号初级过滤阈值，也可能是流速仪磨损严重，触点损坏，需更换。

3、预置参数

1）设置说明

　使用前需设置流速仪计算公式参数、测流断面参数和设备日期时间等基本参数。

　打开电源，启动完毕即进入流速仪参数界面，点击“设置”按钮，进入设置界面首页，选择要设置的项目，进入相应设置界面。

2）流速仪参数设置    

　为正确计算测点流速，需预先将流速仪流速公式的参数录入设备。可预置10组参数，对应10台流速仪。实际测量时要正确选择当前所用流速仪。

　需按照流速仪说明书或最新率定报告给定的流速公式，输入三个公式系数，a为仪器常数，b为水力螺距，c为转速比，常用型号有5转和20转的。需核对计算公式是否与流速仪一致。

　点击参数显示窗，即可切换到该参数的输入状态，输入值先在软键盘窗口内显示，按“回车”键确认，按“确定”按钮保存本组参数。

3）测站参数设置

　为实现自动计算断面流量，需预先设置测流断面基本规格参数和基本测法参数，可预置10组参数，对应10个不同测站，每个测站用序号区分方便设备在多个测站间交替使用，实际测量时要正确选择当前所在测站。

　其中“ID号”为上报数据时确定终端通讯地址使用，值为0-254，无需区分通讯地址的可不填。

　其中“起测”项需确定是在左岸边还是在右岸边开始测量，测线是从起测边开始排序，首尾测线要与岸边系数和边坡坡度对应，实际测量时需按照这个顺序进行。当两岸对称且数据相同时可以不区分起测方向。

　其中“边坡”栏需输入两岸渠道边坡的实测坡度，单位为度，测量坡度可使用数显坡度尺，近似测量时可使用手机安装测倾角软件进行，推荐“VELUE坡度仪”，无变形渠道可以按照设计边坡比输入，需换算成角度。

　常用坡比和角度的换算见下表：

　其中“系数”栏需输入两侧岸边的岸边流速系数，岸边流速系数需要实测率定，没有率定条件的可以按照相关规范给定的系数表查询确定。

　点击参数显示窗，即可切换到该参数的输入状态，输入值先在软键盘窗口显示，按“回车”键或“OK”键确认，按“确定”按钮保存本组参数。

4）设备参数设置

　系统日期和时间发生偏差时需要在此调整，其它参数项使用默认值即可。

　日期的输入格式为yy-mm-dd，年号只需输入后2位。时间的输入格式为hh:mm:ss 。

　默认“测量时长”为120秒，即一次计数周期为120秒，计时时长为100-120秒，超100秒后遇信号自动停止测量并计算，若无停止信号，则120秒后自动停止并返回。

“通讯方式”无需设置，默认采用RS485接口、标准Modbus协议输出，需外接数传模块进行数据上报，上报内容为当前水深、平均流速、实测流量、测站名称等，数据格式符合水文规约。

5）语音播报参数设置

暂不支持语音参数修改，默认音量为最大，音调为女生标准发音。

五、测量操作步骤与界面功能说明

1、连接流速仪   

　将流速仪信号线连接到接线柱。拧松接线柱螺丝，剥开流速仪信号线外皮1cm，插入接线柱接线孔，拧紧即可，需要频繁拆卸的请使用接线柱活接插针。

2、开机

　　按压开关键开机，屏幕亮起并出现启动界面，启动画面显示5秒，此时可用手机扫二维码查阅电子教程，语音播报“终端启动完毕”后进入流速仪核对界面。

3、核对流速仪编号和参数

   1）首先核对流速仪参数和编号是否对应当前流速仪，不对应时按“更换”按钮进行切换， 本次选定后，下次启动默认继续使用本次选定的一组参数，只有更换流速仪时才需再次切换。

   2）若当前流速仪参数还没有预先设置，需点击“设置”按钮进入设置界面进行设置。

   3） 应核对流速仪编号是否对应，参数是否正确，操作熟练后才能只通过编号快速核对。

　确认无误后，点“确定”进入下一页面。

4、核对测站编号和参数

   1）核对测站：首先要核对测站名称和断面参数是否与当前所在测站对应，不对应的进行更换，当前测站参数还没有预置的，或其中有错误的，需返回上一界面再进入设置界面进行设置或修改。

   2）输入水深：当前水深需要现场观测，据实输入。点击水深显示框后面的键盘图标，调出数字软键盘进行输入，每次测量都需输入一次水深数据。

   3）选择测法：支持一点法和三点法两种测法，默认使用设置好的测法，可以临时改变，变更本次有效，下次继续使用默认测法。

   4）从哪个岸边开始测量，一般是固定不变的，不能随意调换，确需变更起始方向、颠倒测量顺序的，需要进入设置界面进行更改。

   5）测流人员姓名一般无需选择，只有上报数据要求同时上报操作人员的才需选择，需提前设置录入所有人员姓名。

　点击“确定”保存，进入下一界面。

5、查看当前测次、测位

   1）测次：一个测站的每次测量为一个测次。默认使用当前日期时间作为本测次的名称，用于区分和分组测量数据。

　每次开机均为一个新测次，若需要继续完成上次未完成的测量，需要选择以前的测次。

   2）测位：每个流速测量点为一个测位，测位数量根据测线数量和测法确定，测线用英文字母A-Z表示，从起始岸边依次排序，测位用位置的深度数字2、6、8表示，2即水深的20%位置，三点法的最上一个点位，6即水深的60%位置，三点法的中间点位、一点法的点位，两者组合作为测位名称。

   3）测位在界面上按顺序排列，箭头指向的测位为当前测位，每个新测次默认从第一个测线的最上一个测位开始测量，从浅到深，测完一个测线再测下一个测线，依次完成。

　可以手动更换测位，通过“换位”按钮循环移动测位，任意选择下一测位，比如对已经测过的测位进行补测，可以不按顺序测量。

   4）选好测位，点击“开始测量”开始测量。进入一下界面。

6、开始测量

　开始测量，设备首先进入等待触发状态，只计时，不计数。第一个信号为触发信号，设备开始从“0”计时和计数，同时切换成正在测量界面。

7、正在测量

   1）正在测量界面的上部通栏为信号显示框，从第一个信号开始，每个信号都以红色圆点图形方式显示在时间坐标上，坐标长度60秒，到60秒换行，共两行。图形间的间距为信号间隔的时长。

   2）正在测量界面的下部通栏为信号间隔时长的数值序列，单位为毫秒，该序列数值用于计算信号均匀度值。

   3）计时时间超过100秒后的第一个信号为停止信号，设备自动停止计时计数，并自动计算流速和信号均匀度，计算完毕显示测量结果并语音播报，自动进入下一界面。

   4）若从100秒开始一直没有停止信号，则到120秒时自动停止计时计数，本次测量无效，不做计算，自动返回上一界面，测位不动。

   5）测量过程中可以随时点击“重测”，重新从“0”开始计时计数，也可点击“取消”，取消本次测量，返回上一界面。

8、测量完毕

   1）测量完毕，屏幕显示测量结果，语音提示“测量完毕”并播报测量结果，播报顺序为历时、信号数、流速、均匀度。

   2）本次测量是否正确，可以从信号点的分布情况和均匀度值两方面核实确定。

　信号点分布图可以直观显示是否有异常信号存在，若信号点排列均匀，没有间断和过近或过远的点，则信号完整，测量准确，若有异常排列的点，或排列间距杂乱无章，则本次测量存在问题，需放弃重测，若确是因为水流不稳引起的，需看规律是否与水流波动一直方可认定有效。

   3）均匀度值是信号间隔时间数据序列的均方差，用于通过数据判断信号是否正常，均匀度值为整数，数值越小，均匀性越好，水流平稳且信号正常情况下，均匀度值小于10，水流波动较大的应在20以内较好，超过10 时需人工核对信号图形是否有异常，20以上的可直接判断为无效测量，实测中根据经验使用该数值，没有准确区分界限。

   4）确认结果有效，点击“保存”，保存数据并返回测位选择界面，继续下一测位的测量。

   5）当最后一个测位测量完毕并保存数据后，本测次测量完成，设备自动计算断面流量，并转入下一界面。

9、测量完成

   1）测量完成，屏幕显示本次测流的测量结果，语音提示“测量完成”，同时播报测量结果，播报顺序为当前水深、平均流速、实测流量。

   2）本界面显示本测次的所有测位的流速值，可进行翻查检验，核对对比每组数据是否合理准确。

   3）需要上报本次测量结果的，需先外接通讯模块，然后点击“上报”上传数据。无需上报的，直接关机，完成本站本测次的测量。

六、技术说明

1、信号初级过滤与处理

　　（待添加）

2、测线布置与流量算法

　　（待添加）

3、信号均匀度算法

　　（待添加）

4、设备参数表

　　（待添加）

七、管护与维修

1、电池维护

　内置电源为4节18650三元锂电池，2串2并连接，电压8.4V，容量10000mAh。须使用8.6V 1A锂电池专用充电器充电。

　若长期不使用，请用硬关机开关彻底关闭电源以节省电量，应每2-3个月充电一次，防止锂电池亏电损坏。

　锂电池寿命一般3-5年，达到寿命后可自行更换，购买不带保护板的普通18650锂离子电池安装即可，平头尖头均可，单个电池盒内的两节电池为并联，极性一致，注意不要按反，两个电池盒间是串联。

　更换锂电池后需连接一次充电器进行激活。

2、日常保管

　　　（待添加）

八、意见征询与合作开发

　人工流速仪法测流是明渠渠道和天然河道进行测流作业的基本方法，是相对精确的一种测流量水形式，使用范围广泛，在当前自动化测流量水技术设备还不太成熟、精度和可靠性还有待提高的情况下，这种方法还将继续使用，同时作为其它测流量水形式的基本校核率定方法，在实现自动测流的站点，无论是建筑物量水还是标准断面测流，都要以此作为衡量和率定精度的标准，或作为必要的辅助手段和备用测法继续保留使用，因此通过使用本配套终端来提高传统流速仪测流的效率、降低人工作业劳动强度是非常必要的。

　由于没有投入过多力量进行深度研发，设备本身还有一些不足之处，欢迎各水利水文单位部门领导和一线测流量水人员结合实践经验提出宝贵意见，共同改进提高，不断完善产品功能性能，也可按照自己业务特点和实际需求提出要求，进行定制开发。