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ADCP简介  # U3 i+ n) C/ y: R7 m
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。 ! ^/ s, L! y" P" J, u( \
01 7 r# K( d% F7 A" w L8 h1 @
主要技术参数
, m# Z, C: v! P3 T （1）技术指标
2 }: \# m1 K3 K, o& [* f$ ] 流速范围：±5m/s(缺省值),±20m/s(最大值);
$ }$ R: J1 |+ p0 K8 M0 s- k- f 流速准确度: , G, e |& a8 U9 y' n; n" `
1200、600kHz：±0.25% /±2.5mm/s（实测水流速度）;
7 a/ G* ?! S1 k4 M2 |+ Z( N 300kHz：±0.5%/±5mm/s （实测水流速度）; 7 i7 s. \% U: C% ?
流速分辨率：1mm/s ; * s" D, U& C, ^' |) c. G+ q
深度单元个数：1-128 ; 7 x, \0 y* r) ^8 k# d
发射速率：2Hz(典型). 5 @. D. p! N: r9 X
标准传感器：
/ N, a! o2 R, u. [( ~5 p 温度（装在换能器上）： " ]3 g, m$ G0 V( P0 N2 d- H6 h
量程：-5-45°C
1 C) @( h; C9 ~, ?7 r 精确度：±0.4° C 0 c: u" L- s7 r7 O9 Q
分辨率：0.01 ° C 5 m& o$ B6 }2 \" n% \5 r
倾斜
; Y( {0 I/ Z5 x 量程：±15°
7 [4 o0 [6 t% t0 p 准确度：±0.5°
& J/ K5 M# H0 y v 分辨率：0.01 °
) f: K3 \6 M; N 罗经（磁通门型，内置现场标定功能）
- B3 {6 F% ?- X *长期准确度：±2° 3 B/ O2 s/ x- q" j/ f
*精密度：±0.5° 8 [* V# [! l) Q, \
分辨率：0.01 °
! s: y9 E3 f5 B) P! R+ y- U 允许最大倾角：±15°
3 v8 \* z* \- P9 \- c! u *：在磁倾角为60°、总场为0.5G 的情况下。 % s2 x4 I: d# r& ]8 \8 n( |
（2）参数设置 
2 O3 W0 i" y; { 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。
( |1 S" |+ @+ Y. M% h 02 % z/ r) r0 u$ s5 l# y
ADCP检测 * ~5 r3 W0 E/ m
(1) 首先打开BBTalk软件进行ADCP相关配置参数的测试; 4 _5 X# o9 Q* b$ v
(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；
$ }% W5 Q- x% J3 M. P (3) 检测ADCP常用命令：
, t7 ?$ B3 S# N, } K; i1 k; ~% M PS0：; C1 Z* f0 o5 L" `' e) ^( j
% i& j) I' E* g4 T4 Y$ h6 a 系统基本参数信息 PA： * s/ p9 s9 S) E5 `4 m
系统自检 PC1： 外部传感器测试( g/ F$ @0 H& D% @" Q5 p4 |- B* B
PC2： 内置传感器测试 + b+ J7 D2 a5 W* i& F* }
PS3： 声束坐标转换矩阵 ) H7 m/ C# G. }) _# v
03
) Y9 m4 r/ y, C. U+ o' N WinRiver II操作 # |+ }8 X0 W% x# `! W
*本操作软件主要针对河流型的1200KHz，600KHz，300KHz的ADCP进行操作
: b& y) G- q; A# ? 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）。 3 h" H( U& F7 E% l' J3 v+ L# s
安装好硬件
# {, U% I# O! T1 w% B q8 F 打开WinRiver II程序：  ( w3 G! j7 H9 t( W
“配置”→“外围设备”→“外围设备配置对话框”对话框：  t' L- f; x1 u1 ]5 n! F
点击“添加”出现“设备选择对话框”对话框：
- F7 E- a4 V* z5 _- k$ d! X4 g0 H% ]! ?# N2 o
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：  : \$ Z7 L6 y, @8 M
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”。  ) t' J8 z- }2 M5 o- @3 V1 f/ D
点击“文件”选择“新测量”：  ; E: l" K" _: n" u. v
出现“设置对话框”：  # M* e9 }* g, _
添加需要的信息，点击“下一步”： 
! K7 W; d. D. ?# X! u 添加合适的水温，点击“下一步”：  " v# {; H; [0 m- m! T3 A
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”：  5 H. `) H/ C# u5 o$ S' f, X
选择合适的文件名、输出目录等，选择“下一步”：  & @( j3 A# e' v. w! ^5 d* i
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。
5 s, Y" o G" r+ e: p0 k3 O7 T 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： 0 t* R! U1 b+ |
EX11111 把地球坐标改为ENU坐标；
3 b1 p* p; c% M1 a9 n6 b WP4 4个水跟踪数据的平均（adcp四次发射的数据进行平均）； , K. }; F- M' P4 u& t( M
BP4 4个底跟踪数据的平均（adcp四次发射的数据进行平均）； 5 v8 L3 ^7 T6 O& B. i
WS50 Cell Size（50 cm）（ADCP-600K 要设置在30cm 以上）； ' J: M: V7 ]& [' k& ^7 N
WN30 层数，根据水深设定=最大水深/Cell size+2；
0 V; Q$ g' Y0 _+ D5 m- |" C WF25 盲区，为25cm (600K)； 7 ^& F' _9 w! \- B- F9 ` k( b
ES11 盐度校准 （例如11，根据海域设定）； / j! ^( ^* _# H; V" m7 u) k
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。  1 D U3 d# ^. O/ o3 T
只设置前面的就可以了，后面的默认。
% ^2 g J* k I% Z9 A( F 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）： 
6 Z0 U! I# b; m, o+ C9 P 点击“完成”后，点击“采集”→“开始发射”  ; I8 o( [. F/ {% q1 o* A( }& f
出现“ADCP时钟设置对话框”，点击“设置时钟”：  : S9 g* ~! t; f) y+ J
出现“ADCP时钟”对话框，后点击两次“确定”。 
' J4 ?0 y6 P! J 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) 8 v+ f A, H+ T" ?, P8 Y
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）。 % X! p& [5 k- x. Z/ a
点击“采集”→“开始断面测量”： - F( n' C* A9 \
出现“开始断面测量”对话框，设置离岸距离，点击“确定”。
. r. s& o6 I4 K/ l+ }" I 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”。
! _: Z& s. I2 x! T# t3 f 点击“采集”→“停止发射”。
" D, F/ g# R$ d! S5 C' L 生成的数据文件有：
) q* \0 m/ [8 F! V' E 测量文件：WinRiver II的核心测量文件（配置文件）:*.mmt,
2 p& S* u! B' ~( a! P4 B 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
3 c1 i: W3 r) _$ J2 d3 F. I 导航数据文件：文本文件
6 N) C; E5 p2 n/ r) f0 S 如有外部传感器，如测深仪、外部罗经等，可以记录相应数据。 ; ]5 p+ I. F: D2 d' r* w2 q. C
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注意事项
& K! l" j+ M0 \. U! M （1）安装 ! F1 {6 c5 C8 v# g; s
• 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。 K% ^: l5 m! ]( z8 a3 c/ t
• 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； $ L2 z% Y3 j' u9 h7 A4 J# Y2 N/ t
• 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； ' h0 W. [$ w1 V( f L+ W# g' C9 m8 D
• 波束3指向船头方向。 ! F: Z" S7 O1 l
（2）测量
+ \5 j7 E! t2 z% V6 e& W! Q • 船速越慢精度越高，一般船速不超过最大流速；
- S6 C& t& N* W, l9 }# s' [. [' l- R • 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； ) f/ f5 P j2 K3 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；
5 I3 g+ A/ {# l • 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。 J. J" q' d' S# k: w
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5 Y& |% J" Q. u. n( W: p 常见问题及解决办法 ) z0 ?3 _/ k9 t& H6 J
（1）ADCP设置参数
- [, H) x/ s: |) h( r • ADCP数据传输最好不要用USB接口，要用COM口或PC卡转COM口； 4 W# }! a& ]* l
• 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；
, a' |9 F3 d" {/ Y# Z3 k • 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。
2 b) E8 Q, M+ m' A' U' {) P: Q! S （2）现场测量
2 \# I. W$ V3 f+ L: y# X! k0 Q& 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；
+ U+ ~" k* U* U • 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。
1 k0 \$ Q, @& z! B （3）ADCP无底跟踪或跟踪丢失 , L& ~5 T0 Y2 }* ?/ n% q& t+ h
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。
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B4 `/ j6 F% A# J( U8 e1 @ 维修养护 ( @* |9 B/ L+ f. h7 N! M' q
（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； & k: x; p. [* c* C0 Q
（2）每次用完后要用淡水清洗、擦干ADCP传感器表面； ' |2 g9 q' L; M
（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； 5 \8 t( u/ Y/ h- I, V. W' H
（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； 4 I+ ^) E/ r1 l2 q& O2 ]
（5）整理好ADCP传感器、数据线及工具包并装箱，以备下次使用。 % A; v, _8 A: o! E0 K# ]
作者：大江 小海
% F3 d' v" p, H; i5 M 编辑：小海 1 }1 @; E0 }9 f0 [4 |
智绘
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江海智绘
/ ~8 y1 S% q8 \' f; | a 操作说明在不断完善中，欢迎您多提宝贵意见和使用反馈！
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