РД 52.08.767-2012

     

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

РАСХОД ВОДЫ НА ВОДОТОКАХ

Методика измерений акустическими доплеровскими профилографами "Stream Pro" и "Rio Grande"

     

Дата введения 2013-01-01

     

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Государственный гидрологический институт" (ФГБУ "ГГИ") Росгидромета

2 РАЗРАБОТЧИКИ Д.А.Коновалов, канд. физ. наук (руководитель темы); Т.И.Яковлева, канд. техн. наук; Д.В.Высоцкий

3 ОДОБРЕН решением методической комиссии ФГБУ "ГГИ", протокол N 1 от 18.06.2012.

4 СОГЛАСОВАН с УГТР Росгидромета 31.07.2012, ФГБУ "НПО "Тайфун" 03.07.2012

5 УТВЕРЖДЕН и ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Росгидромета от 01.08.2012 N 478

6 АТТЕСТОВАН ФГБУ "ГГИ", свидетельство об аттестации методики измерений N 04-(01.00075-2007)-2012 от 05.06.2012

7 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ФГБУ "НПО "Тайфун" за номером РД 52.08.767-2012 от 14.08.2012

8 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Начиная с 2009 года на гидрологическую сеть Росгидромета в рамках проекта "Модернизация и техническое перевооружение учреждений Росгидромета" стали поступать средства измерения расходов воды, включающие акустические доплеровские профилографы "Stream Pro" и "Rio Grande", выпускаемые по технической документации компании "Teledyne RD Instruments" (США). Приборы снабжены комплектом сопроводительной документации: руководствами по эксплуатации и руководствами пользователя. На гидрологической сети Росгидромета возникли трудности при использовании профилографов "Stream Pro" и "Rio Grande" из-за многочисленных неточностей перевода сопроводительной документации на русский язык, перегруженности текста техническими подробностями и непоследовательности изложения документов, что привело к необходимости разработки руководящего документа по их использованию для выполнения измерений расходов воды.

В основе настоящего руководящего документа лежат результаты полевых испытаний профилографов "Stream Pro" и "Rio Grande", полученные специалистами ФГБУ "ГГИ" на постах Северо-Западного УГМС в 2009-2011 гг., учтен опыт их эксплуатации на гидрологических постах Приморского и Якутского УГМС, а также Алтайского, Архангельского, Московского, Омского и Свердловского ЦГМС-Р.

     1 Область применения

1.1 Настоящий руководящий документ устанавливает методику измерений, включающую общие требования, порядок измерений, обработку и контроль результатов измерений расходов воды на водотоках (реках, каналах, ручьях и т.д.) с помощью акустических доплеровских профилографов (АДПТ) модификации "Stream Pro", "Rio Grande 1200 kHz" и "Rio Grande 600 kHz" (далее - профилографы "Stream Pro" и "Rio Grande"), выпускаемых по технической документации компании "Teledyne RD Instruments", США [1]-[4].

Профилографы "Stream Pro" и "Rio Grande" класса "Acoustic Doppler Current Profiler" (ADCP) предназначены для производства гидрометрических работ на водотоках, в т.ч. для измерения расхода воды, построения профиля донной поверхности, измерения глубины и скорости водного потока. Для управления профилографом, просмотра и обработки результатов измерений в реальном времени используется персональный компьютер (ПК) и его программное обеспечение (ПО) "WinRiver II" [5]-[6].

1.2 Настоящий руководящий документ предназначен для специалистов-гидрологов на станциях, постах и других подразделениях наблюдательной сети Росгидромета, выполняющих измерения расходов воды с помощью профилографов "Stream Pro" и "Rio Grande" и прошедших специальную подготовку по их техническому обслуживанию и использованию.

1.3 Настоящий руководящий документ может быть полезен специалистам изыскательских, научно-исследовательских, проектных, строительных и других организаций, которые используют в своей практике профилографы "Stream Pro" и "Rio Grande" для выполнения измерений расходов воды на водотоках при производстве инженерно-гидрометеорологических работ.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 19179-73 Гидрология суши. Термины и определения

ГОСТ 19781-90 Обеспечение систем обработки информации программное. Термины и определения

ГОСТ Р 8.563-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений

РД 52.08.163-88* Дополнение к Наставлению гидрометеорологическим станциям и постам. Вып.6. Ч.1. Гидрологические наблюдения и работы на больших и средних реках

________________

* Документ в информационных продуктах не содержится. За информацией о документе Вы можете обратиться в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.     

МИ 1759-87* Государственная система обеспечения единства измерений. Расход воды на реках и каналах. Методика выполнения измерений методом "скорость-площадь"

________________

* Документ не приводится. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.      

     3 Термины и определения

3.1 В настоящем руководящем документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 ансамбль: Вертикальный сегмент в поперечном сечении русла с группой данных, полученных профилографом в отдельных "ячейках глубины".

3.1.2 береговой отсек: Прибрежная область поперечного сечения русла, в которой не выполняется измерение скоростей и глубин.

3.1.3 вкладка: Элемент настройки диалогового окна программы с командами, сгруппированными по задачам, которые чаще всего выполняются совместно.

Примечание - Вкладка позволяет показывать часть элементов управления данного диалогового окна, упрощая поиск нужных элементов управления.

3.1.4 водное сечение - по ГОСТ 19179.

3.1.5 водоток - по ГОСТ 19179.

3.1.6 гидрометрический створ - по ГОСТ 19179.

3.1.7 гидрометрические работы - по ГОСТ 19179.

3.1.8 диалоговое окно: Специальный элемент графического пользовательского интерфейса, осуществляющий двустороннее взаимодействие ("диалог") компьютер-оператор для вывода информации и/или получения ответа от оператора.

3.1.9 карта памяти: Компактное электронное энергонезависимое запоминающее устройство, изготавливаемое на основе флеш-памяти и широко используемое для хранения цифровой информации в электронных устройствах (ПК, мобильные телефоны, и др.).

3.1.10 кардридер: Устройство для чтения электронных карт самого различного назначения: карт памяти, флеш-карт и др.

3.1.11 каталог: Объект в файловой системе, упрощающий организацию файлов.

Примечание - Типичная файловая система содержит большое количество файлов, и каталоги помогают упорядочить ее путем группировки файлов.

3.1.12 команда оператора - по ГОСТ 19781.

3.1.13 кривая расходов - по ГОСТ 19179.

3.1.14 иконка: Элемент графического интерфейса (небольшая картинка), представляющий приложение, в том числе файл, каталог, окно, компонент операционной системы, устройство, подключенное к ПК, и др.

3.1.15 интерфейс: Совокупность средств, методов и правил взаимодействия между элементами вычислительной системы.

3.1.16 методика (метод) измерений - по ГОСТ Р 8.563.

3.1.17 ноутбук: Портативный персональный компьютер, в корпусе которого объединены типичные его компоненты: дисплей, клавиатура и устройство указания (например, сенсорная панель), аккумуляторные батареи и др.

3.1.18 оператор: Специалист, осуществляющий различные измерения с помощью профилографов, а также обработку этих измерений, и прошедший специальную подготовку по их техническому обслуживанию и использованию.

3.1.19 папка (каталог): Объект в файловой системе, предназначенный для организации файлов в графическом пользовательском интерфейсе, и представленный в ПК в виде иерархической структуры (дерева каталогов).

3.1.20 переключатель: Элемент управления в ПК, предоставляющий пользователю выбор одной возможности из набора вариантов.

3.1.21 пересечение (трансект): Перемещение профилографа по водотоку от одного берега к другому с выполнением одной серии измерений.

3.1.22 пинг: Короткий акустический импульс, направленный в воду.

3.1.23 пингование: Процесс посылки пингов.

3.1.24 последовательный порт (серийный порт, СОМ-порт): Двунаправленный последовательный интерфейс, предназначенный для обмена битовой информацией.

3.1.25 программа - по ГОСТ 19781.

3.1.26 программное обеспечение - по ГОСТ 19781.

3.1.27 профиль скоростей: График (эпюра) распределение скоростей на различных глубинах по вертикальной линии, лежащей в плоскости поперечного сечения.

3.1.28 профилограф (профилометр): Измерительный комплекс, который позволяет получить профили глубин русла и скоростей течения при пересечении водотока, а после их обработки программными средствами, вычислить расход воды.

3.1.29 радиомодем: Интерфейс, программно-управляемое приемно-передающее устройство, преобразующее сигналы стандартных последовательных интерфейсов RS-232 или RS-485 в радиочастотные посылки и обратно.

Примечание - Разновидность радиомодема, обеспечивающего радиоволновую связь и обмен информацией между внешними цифровыми портативными устройствами (ПК, мобильными телефонами и др.), называется "bluetooth".

3.1.30 расход воды - по ГОСТ 19179.

3.1.31 скорость течения: Расстояние, на которое за единицу времени перемещается в процессе движения частица или некоторый объем воды.

3.1.32 сообщение системы - по ГОСТ 19781.

3.1.33 средняя скорость потока (в поперечном сечении): Частное от деления расхода воды на площадь поперечного сечения водного потока.

3.1.34 термистор: Устройство, электрическое сопротивление которого существенно убывает с ростом температуры, и для которого характерны: большой температурный коэффициент сопротивления, стабильность характеристик во времени и способность работать в разных климатических условиях и при значительных механических нагрузках.

3.1.35 уровень воды - по ГОСТ 19179.

3.1.36 файл: Фиксированное имя (последовательность символов и/или число), либо определенное логическое представление и соответствующие ему операции чтения (и/или записи), позволяющие получить доступ к какому-либо ресурсу вычислительной системы.

3.1.37 "ячейка глубины": Дискретная величина сканирования глубины при измерении скоростей течения потока и построении вертикальной эпюры (профиля) скоростей.

     4 Общие положения

4.1 Руководящий документ разработан в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.563.

4.2 Сборку, монтаж и выполнение измерений расходов воды профилографами "Stream Pro" и "Rio Grande" следует выполнять строго в соответствии с указаниями руководств [1]-[4].

4.3 Особенностью выполнения измерений профилографом "Stream Pro" является использование карманного персонального компьютера (КПК) в комплекте с радиомодемом типа "bluetooth".

Управление профилографом "Stream Pro", сбор данных измерений осуществляется с помощью ПО "Stream Pro". Работа с компактным КПК позволяет оператору в режиме реального времени просматривать данные о состоянии системы и корректировать свои действия, отслеживать результаты измерений и, по необходимости, вносить изменения [3].

4.4 Удаленная работа с профилографом "Stream Pro" для измерений расхода воды с мостов, с использованием перетяжек или гидрометрических установок и т.п. выполняется с помощью радиомодема "bluetooth", что расширяет возможности оператора и обеспечивает безопасность проведения работ в сложных условиях, например, во время паводков.

4.5 Профилограф "Stream Pro" может также работать с ПО "WinRiver II". Для этого необходимо использовать его в комплекте с ПК, оснащенным радиосвязью "bluetooth" или внешним радиомодемом.

4.6 Для выполнения работ профилографом "Rio Grande" требуется высокопроизводительный защищенный ноутбук "Panasonic" серии CF-30 (далее - ноутбук "Panasonic"), для использования которого необходимо строго следовать рекомендациям руководства по эксплуатации [5]. Разъемы и клавиатура ноутбука "Panasonic" надежно защищены от проникновения воды и пыли, что делает его незаменимым для работы в полевых условиях.

Необходимая комплектация ПК представлена в руководстве пользователя [6].

4.7 Управление профилографом "Rio Grande" и сбор данных измерений осуществляется с помощью ПО "WinRiver II", предназначенного для управления комплексом гидрометрических работ: задания конфигурации промеров, сканирования исследуемой поверхности, сбора и воспроизведения полученных данных, а также для обработки и передачи данных на внешние устройства.

Для установки ПО "WinRiver II" требуется операционная система семейства "Windows" ("Windows ХР Pro", "Windows 2000" и т.п.) [6]. Данное ПО также позволяет производить калибровку компаса в конфигурации профилографа "Rio Grande" (приложение А).