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/ ^; r3 i8 b- _- J0 _+ r3 {8 g ADCP简介 
: _9 d9 L o$ p ADCP (声学多普勒流速仪)，由美国TRDI公司生产；它是利用声学多普勒原理设计的一种声学测流设备，有4个声学传感，某一类型的ADCP以一定的频率向水中发射声波信号。天然水体中一般都含有一定的细颗粒悬浮物质，声波碰到天然水体中细颗粒物质就会发生散射；水体中悬浮颗粒物不同，接收到的声强信号频率也会发生变化。通过计算ADCP频率随悬浮物移动变化的关系，去除船体移动速度，就可以得到水流速度。ADCP就是通过细颗粒悬浮物和其它物体对发射一定频率声波的反射，从而应用Doppler原理来观测水体的流速。
( g& L% @ C% c# @8 }+ W 01
* ~/ Z! Q8 r: E( X) z* ] 主要技术参数
4 J& [* h5 Q% c7 }+ n5 u* O （1）技术指标
2 Z& `+ R4 X; K7 C. Q" F ?* T 流速范围：±5m/s(缺省值),±20m/s(最大值);
8 ]+ _* m0 o% S6 M& {+ r G3 ` 流速准确度: $ V, e a# c2 t+ I0 ~
1200、600kHz：±0.25% /±2.5mm/s（实测水流速度）; - R, P8 x, C0 q: d* L
300kHz：±0.5%/±5mm/s （实测水流速度）;
7 i8 }0 C9 E6 i: d" K) a; F! R 流速分辨率：1mm/s ; 6 @0 D5 r; T6 K; I# d. N: }. o- i: P
深度单元个数：1-128 ;
+ J H* m7 o; k$ _9 P; i 发射速率：2Hz(典型).
5 d$ N' S$ f- i& P 标准传感器：
: D# ~, h8 w# p+ l# z 温度（装在换能器上）：
0 v$ c0 s/ H1 P 量程：-5-45°C ) Z3 M9 D& `2 L, @* F8 j q% d! T$ ?
精确度：±0.4° C
) R1 S- f5 x6 X* B# V 分辨率：0.01 ° C * i4 ^; k% J3 C/ W+ d* U
倾斜
! d g# L; M& `0 j 量程：±15°
$ U/ f% _! D5 Q+ g% x, n* E 准确度：±0.5° : ]$ k. a6 P5 ^' U- h) y
分辨率：0.01 °
5 \6 h, u% D. p; w/ p 罗经（磁通门型，内置现场标定功能） ' _ H7 y0 D6 Q3 c$ v% D- A
*长期准确度：±2° ; p3 |( J& e1 U' P7 v
*精密度：±0.5°
2 B$ D. a3 q# Z- [, c0 v 分辨率：0.01 °
( I N7 ]0 A+ ]: {% v, x0 y5 m) v 允许最大倾角：±15° / V. f# p* Q+ Z) b+ a; p; H
*：在磁倾角为60°、总场为0.5G 的情况下。
+ m; ~. V5 {( z, ?5 Z; o g （2）参数设置  $ n. C1 |( ~; p: j
注：模式1 适合所有河流，最大流速到 20米/秒；模式11 为极高分辨率浅水模式，适合浅水低流速河流：流速低于 1米/秒，低紊流。
& G. W- Z6 Q* [5 V) H! m 02
l% g; q5 g$ Z0 R/ ^ ADCP检测 1 H2 Y) G6 ~9 |
(1) 首先打开BBTalk软件进行ADCP相关配置参数的测试;
9 e( L6 } i6 ^- J (2) 野外观测前/后、每天工作前/后都应检测ADCP，并做好相关记录； 7 `2 V* ~( ~) T z) }1 G
(3) 检测ADCP常用命令：
" N' q6 t: k, B# j2 x1 r% x PS0：
3 Z. {1 g5 \' p; y0 J
. q- }/ W4 }0 z0 z 系统基本参数信息 PA：
' y: \' L$ `! j# N. G 系统自检 PC1： 外部传感器测试
3 A3 L/ {* ?6 j PC2： 内置传感器测试
: b) }0 y ~: ~3 @ PS3： 声束坐标转换矩阵
8 G% k2 T7 j- y 03 " P' K* Z$ @+ i7 h% L% h
WinRiver II操作 / Y" Q& H3 {+ s$ w% Q# N
*本操作软件主要针对河流型的1200KHz，600KHz，300KHz的ADCP进行操作
9 A7 y6 h% P6 [- \ WinRiver II可以采集ADCP、GPS、测深仪、外部罗经的数据（铁船对ADCP的罗经有干扰，应使用木船，如果使用铁船应使用外部罗经）。
# ]# M- u- k; e% n 安装好硬件
% H" ?4 `% C/ S 打开WinRiver II程序：  ) o0 c6 i# E5 R- F! D/ E
“配置”→“外围设备”→“外围设备配置对话框”对话框：  : |; n) r! m' N4 e# x, O( w5 r# c
点击“添加”出现“设备选择对话框”对话框：
) \7 u7 `" X+ L" S# |! |! G4 @# r! u
点击要添加的设备,包括ADCP和GPS(这里已经添加好了ADCP)，点击“确定”出现“串口通信设置”对话框： 
1 V, P, o: d" @( i. \ 将“通信端口”改成所选择设备正在使用的端口，波特率GPS为9600（ADCP也是9600），点击“确定”。继续添加所需要设备，直到添加完。点击“外围设备配置对话框”中的“关闭”。  / D) a; D9 X8 L* i4 s ]5 d! A
点击“文件”选择“新测量”： 
7 w0 }8 j1 A6 d' g) r 出现“设置对话框”：  " d4 p5 y; G: N' V5 l; m1 \, e8 s
添加需要的信息，点击“下一步”： 
# E/ H4 g- A" }* }) ^- i8 S 添加合适的水温，点击“下一步”： 
3 I8 @ h! l' Z4 a. h7 V1 S4 t 等待ADCP前面的指示灯变为绿色，选择GPS前面的复选框，等待GPS前面的指示灯也变为绿色。把其余参数按实际情况设置好，其中“换能器入水深度”为仪器换能器在水下深度，一般为0.5米（注意：此处单位为米，数值为正值），风浪大时可放深一些，防止ADCP传感器露出水面。“磁偏角”上海地区为-4。“二次底深”指起始水深,用于测河流断面流量，海上定点观测可以填最小水深。“底跟式”（底跟踪模式）有模式5和7两种，但这里只有模式5一种，所以自动即模式5。“水跟踪模式”选择模式1即可，填好后，选择“下一步”：  ' b7 i& E- i0 K! i8 \0 r
选择合适的文件名、输出目录等，选择“下一步”：  2 m9 Z+ L; J1 N# E `
输入合适的命令，其中如果“固定指令”、“向导指令”、“用户指令”冲突，则服从后面的，即“用户指令”命令优先。
$ G' p$ [% u( A8 d' e 在“用户指令”中用到的命令有（不区分大小写）：例如，在使用ADCP内部罗经情况下：
6 e( p7 S6 i5 V! h! L EX11111 把地球坐标改为ENU坐标； % {1 ^+ D2 E7 p. W
WP4 4个水跟踪数据的平均（adcp四次发射的数据进行平均）； ' m% Z# w/ B6 s( i
BP4 4个底跟踪数据的平均（adcp四次发射的数据进行平均）；
6 `) @, X! S4 u* q WS50 Cell Size（50 cm）（ADCP-600K 要设置在30cm 以上）；
! Y9 O: [8 n. Q, l WN30 层数，根据水深设定=最大水深/Cell size+2； 2 H$ J2 @6 A" N5 u* C) e6 O- `8 x v
WF25 盲区，为25cm (600K)；
, Y' o' G. {( d' Q6 W ES11 盐度校准 （例如11，根据海域设定）； ( K! A7 j1 b' e9 k1 m" r \
TE00001000 设置采样时间（例如10秒钟，格式为时分秒：“00：00：00.00”命令中不要带冒号和点）。默认采样时间间隔为TP×WP，因为水深不同声波反射的时间也不同，会在某一值左右不停变化。TE必须大于TP（两次发射的时间间隔）×WP（要对几次发射的数据进行平均），否则按TP×WP的实际时间进行记录。 
9 t# h. G0 T% m( R+ ^( w" v6 C 只设置前面的就可以了，后面的默认。
; b6 \3 Q- G; V# X 设置好“用户指令”后点击“下一步”，出现设置的整体情况（“用户指令”里面的那些指令在这时候还没有被接受，所以现在显示的和“用户指令”中设置的不同）：  $ g4 z5 x% s$ q' v- r; X+ S
点击“完成”后，点击“采集”→“开始发射”  - i; C2 v; l4 ]! `* K
出现“ADCP时钟设置对话框”，点击“设置时钟”： 
& O* A. E" K" p0 C- M 出现“ADCP时钟”对话框，后点击两次“确定”。 
. i4 W. L, B& Y7 L 出现“命令日志”对话框，开始执行前面设置的“固定指令”、“向导指令”、“用户指令”等。  fill=%23FFFFFF%3E%3Crect x=249 y=126 width=1 height=1%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E)
* a6 ~. s- p1 Q1 l 直到设置完成后自动结束（这时可以点击现场配置检查配置是否正确）。
( B9 N" M0 d- k8 L 点击“采集”→“开始断面测量”： - E2 P C; e; X1 Z8 H2 _7 T3 H
出现“开始断面测量”对话框，设置离岸距离，点击“确定”。 4 B& `& H# O# R+ m% }0 }
直到数据采集完成后点击“采集”→“停止断面测量”。出现 “结束断面测量”对话框，设置“离岸距离”，点击“确定”。 * L$ n9 H9 a6 U" \
点击“采集”→“停止发射”。 $ ~# d2 Z W" x5 n/ d R% k. X
生成的数据文件有： 7 {7 d4 s" p" e( {$ A: F
测量文件：WinRiver II的核心测量文件（配置文件）:*.mmt,
: ]) y4 N% d3 d5 I( \ 数据文件格式：prefix（文件名前缀）_meas（测量编号）_MMM（断面测次号）_NNN（文件序号）_Date_Time.PDO + }# p& m5 t" t& D0 f8 x
导航数据文件：文本文件 / @2 b+ r! M1 o! E
如有外部传感器，如测深仪、外部罗经等，可以记录相应数据。 & a J. q7 L8 K1 ^* S. a" N
04 : ]; R( V. E/ C, i1 G/ G- O3 U- O
注意事项 $ u/ Q" N" \- a0 o% t$ D
（1）安装 / R3 d b R$ C; t; b& j, C2 D! r
• 在安装与工作结束后从水中取出ADCP过程中，确保ADCP不在工作或测试状态下，否则，可能会导致程序出现错误或丢失，使仪器无法正常工作。
' N8 d0 _# \/ N5 a3 B • 如使用ADCP内部罗经，要使用木船，如果作用铁船，则要外接罗经；
& f' l1 o3 a! O# |: u3 N; |- d • 换能器的深度最好超过船底，安装要牢固，避免在其周围产生水泡； 4 S: a& J3 v& ?1 Q
• 波束3指向船头方向。 ) W+ Y7 x0 w$ B- b' e# e' w
（2）测量
- z" Y! J% x: `! N' n9 V • 船速越慢精度越高，一般船速不超过最大流速； x1 K! t+ n6 h4 }1 T
• 在未知河段测量时，应先预测一次，然后将测得的河床深度、形状及流速大小输入到“设置向导”中，以设置合适的测量参数； 1 Y: B/ z& [3 w( ^# ~
• 在开始及结束测量的岸边，船应稍停留片刻，以便获得用于计算岸边流量的10个平均数据；
7 B+ x% D- e6 A( m • 应当用多次断面测量的平均值（至少四次，即来回两次）作为最后的河流流量测量结果。
: a( p9 p |' l3 z0 V& W3 A 05
% |% s1 V( N5 }" I: m6 k$ X 常见问题及解决办法
+ x- T- e$ Q P K& v" Z （1）ADCP设置参数
: |( H% {6 w I% } • ADCP数据传输最好不要用USB接口，要用COM口或PC卡转COM口； ; i( ?) |1 S5 i8 n4 h6 p: W* H
• ADCP开始工作后，如发现参数设置有问题，只有停止发射后才能修改设置；
0 z8 n! w5 {2 I9 C. `+ b! U, g( B • 如果进行定点观测，一般设置采样间隔要在10秒以上为佳，目的就是要减少紊动的影响，如果外接差分GPS，采样间隔最好不要超过20秒。
% D. j8 h+ `& B7 }( m) P8 Z6 u （2）现场测量
* h( u. b1 z: t; m9 W • 如对所测区域不了解，先在的观测点一定范围内测量水深，如发现变化较大时，要换一下定点测量位置；因为在同一时间，ADCP四个传感器测量水深相差较大时，可能会增加流速测量误差或无法计算剖面流速；了解现场水深、地形以及最大流速等、可以优化参数设置，提高观测数据质量；
3 G/ q; D: ]+ v& K • 流速很低或流速紊乱、不均匀时，数据质量也不好，一般发生在不同水流交汇地段、河口地区转流时段，如出现这样情况，可以尝试设置参数WB1，把宽带改窄带，如果还不好，就要用备用流速仪加测，弥补此时流速测量。
2 D& R- J. x) ?- S （3）ADCP无底跟踪或跟踪丢失
6 e5 y& F, x$ c8 x 当ADCP无底跟踪或跟踪丢失时，可以尝试以下操作：重新设置参数近底回波强度阈值（BA）和速度分量最小相关性阈值（BC），由原来的BA30、BC220，改为BA20和BC210。但要注意：只有无底跟踪或跟踪丢失时，才尝试以上设置，因为，在这样做可能也会造成底跟踪错误，同时增大流速误差。 6 V& X7 v1 O0 Q; F# D, I/ D
06
8 c' ^7 Y* w: u. t7 K8 n 维修养护
: X2 \4 ~) f% i1 b R* j （1）野外安装到下水以前要确保ADCP传感器用黄帽子盖住，换能器表面不要触及硬物上，也不能长期受太阳光照射； 4 q: M% X) P B1 i
（2）每次用完后要用淡水清洗、擦干ADCP传感器表面；
# q3 W1 y T& g6 @ （3）现场连接ADCP传感器与数据线时，要抹一点硅脂，但不要多，同时注意不要抹到插头上；
# |! d6 J& @8 I: @0 G （4）连接完毕后，要锁好数据线上的胶圈，拔下插头前，要先打开胶圈；
v) U6 Z5 T7 t" q9 n （5）整理好ADCP传感器、数据线及工具包并装箱，以备下次使用。
6 P2 i5 e2 I& f# x 作者：大江 小海
0 ]/ K S! M2 W# \ o 编辑：小海 " J9 P$ e7 N* H Q; w: |, Z! L, l6 z, c
智绘
8 c$ \# X. k9 s. Q$ ?/ ^- h$ Y8 D 扫码关注我们
% A |) q0 ]. a$ C 江海智绘
. i; d: U0 J0 E) K4 o2 u0 l8 G 操作说明在不断完善中，欢迎您多提宝贵意见和使用反馈！ * U# f, w! ]7 E, J/ C, B9 ?
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