HY-3型全自动水文缆道控制台的应用与实践

管新国，魏庆杰

(河北省承德水文水资源勘测局，河北 承德 067000)



HY-3型全自动水文缆道控制台的应用与实践

管新国，魏庆杰

(河北省承德水文水资源勘测局，河北 承德 067000)

当前在水文流量测验工作中，缆道控制台的使用越来越广泛，控制台集多种功能于一体，同时还运用了先进的通信技术进行信号传输，自动化程度相当高，但是对于使用人员的技术素质要求也较高。为此文章详细介绍了一种全新的水文缆道控制台的主要参数设置及说明、操作指南及注意事项，全自动测流的功能实现及主要创新点，以期可以更好的为水文测验工作提供支持。

水文缆道；全自动测流；缆道信号；控制台

0 前 言

流速仪法作为常规测流、率定校测其它测流方法在水文测验中占据着不可替代的位置。但长期以来由于技术不够成熟、用户与生产单位缺乏有效沟通等原因，致使全自动水文缆道一直没有发展起来。承德水文局测站职工经过多年实践，自主研发的HY-3型全自动水文缆道控制台，两年内应用于河北、辽宁、山西、内蒙等各个省份。文章在推广应用过程中的一些使用心得体会，希望与大家分享。

1 概 述

HY-3型全自动水文缆道控制由承德水文水资源勘测局和承德隆熙水文科技发展有限公司联合开发，独家生产。由工业可编程控制器PLC，变频器、配电箱组成。其主要功能是控制水文绞车运行，把测流仪器送到断面指定位置，接收并处理好水文缆道测验信号，全自动完成流量测验任务。

随机配备的全自动水文缆道测流软件系统是智能化人机交互系统，是整个系统的重要组成部分。本软件系统是由长期在基层测站，有着丰富实践经验的人员，根据测站人员技术水平，使用习惯而设计的简单易懂、功能丰富，容错能力强，全智能化人机交互系统。全自动水文缆道控制台见图1。

图1 全自动水文缆道控制台

2 主要参数设置说明

参数设置是保证程序正确运行的基础，将鼠标移到各个参数值上，都有对本参数详细的说明，且大部分参数设置以后不用更改，现就部分有特点的参数介绍如下：

图2 全自动水文缆道系统主控程序界面

1)流速仪信号滤波时间：默认填20，用来去除接触丝式流速仪的信号抖动。流速越大，此数值应该越小。数值太小，可能会因接触丝的抖动而多计信号，数值太大而又流速较快时，会把真信号当成抖动而滤掉。 一般最大不要超过500ms，如果设置500ms还有流速假信号，则应检修你的流速仪。

2)电机运行最大速度：分7个档，填1-7，全自动测流时电机开动的最大速度 。这个比较好理解，汽车设计时速一般都能达到240KM/H，正常行驶还不都控制在120以内。但要注意手动开车时不受此参数限制(包括点击电脑上的加速按钮)，你还是随时可以把电机开到设计时速。

3)水平(垂直)预停车距离：一般可设置0.8-1.5m。指在全自动测流时，相距预停车起点距多远开始减速。当电机运行最大速度设置较高时，此参数也要设置较大，否则会由于减速电流太大而使变频器保护。发生变频器保护后，重启变频器即可。智能化停车曲线会根据速度限制及到达预定起占距的距离给出电机运行速度，直到铅鱼到达指定位置，速度变为0，停机。比手动开车更平稳、更准确，对操作工人的经验要求更低。

4)在手动测流时可以单独勾选以下几项：河底自动停车、测点深自动停车、起点距自动停车、出水面后XXm自动停车，测速完成后自动记录等功能，这些在全自动测流时全部自动转为勾选项，在选择手动测流时可以根据用户的不同需求和习惯单独勾选。

5)语音播报：系统设置了全程语音播报及提醒功能，主要有河底信号、水面信号、出水信号、起点距位置、到达预定起点距的倒计数。用户可以根据习惯单独设置想要的语音提醒。

3 操作指南

点击实时测流按钮，即进入实时测流控制界面：

图3 实时测流控制界面

3.1 全自动、半自动、全手动测流无缝连接

在整个测流过程中，可以随时在全自动、半自动、全手动测流之间任意切换，不会影响测流成果的记录，也没有复杂的设置过程，只需一键切换。例如用全自动测流到第3条垂线，流速仪发生故障，立即转为全手动测流，将铅鱼开回岸边，调换流速仪后即可接着进行测流。施测一个点后，还可以再次转为全自动或半自动测流。

使用半自动或全自动测流时，需要在流量记载表C列，规划好测验起点距。还可以将规划好的起点距的流量记载表保存为不同的测验的模板，按需要进行调用。注意只输入规划好的测速起点距，水边起点距暂时不用输入，等自动测流完成后再补充。

半自动测流每条垂线完成后，提示是否重测本条垂线，还是继续下一条，按Y下一条，按N则重测本条。其实就是要求测工实时注意每条垂线的测验情况，遇有异常立即重测本条垂线。当使用全自动测流时，整个测流过程全部由计算机控制，10条垂线大约在15-30min完成。

全自动测流时要注意以下几点：

1)全自动运行须将手动调速按钮调到0位置。

2)在自动运行过程中,你可以随时操作手动按钮来操控电机,改变电机的运行状态,但要取消自动运行,则点全手动运行。

3)全自动运行像定速巡航的汽车一样,受很多条件制约，可能存在着未知的安全问题,需确保全程监视铅鱼的运行状态,保证能在出现异常状况时随时手动停车。

4)全自动测量多股水流时，请确保铅鱼提升高度可以顺利通过中间提坝等障碍物。

5)全自动测流目前只能进行一点法测验(每条垂线测1个测点，可以是水面，也可是半深0.5或标准的0.6等任意确定位置)，如要多点法全自动测验需要另外定制系统。

3.2 成果输出及打印

所有测验数据通过无线串口直接传入计算机，并自动记录到流量记载表。记载表表样及流量成果同手工计算完全一致，并完全符合国家整编规范，直接打印即可用于整编。(记载表表样同手工相一致，使测站人员很快接受本系统)。

每次流量成果自动保存入数据库，日后随时查阅，并可成批量进行流量记载表的打印。也可单独输出为文本文件，同其它整编系统进行数据交换。

点击菜单上方的流量计算，则即刻计算出流量成果。成果完全符合国家整编规范，点打印预览可以查看成果并打印输出，右侧的断面水深流速对比图可用右键菜单打印输出，十分方便。

4 结 语

通过对HY-3型全自动水文缆道控制台的推广及应用，感觉该系统除了简便、快捷、易于操作，还具有以下几个特点：

1)可以使用计算机和手动按钮同时控制水文绞车的运行，且手动优先，不用任何切换键而直接响应计算机按钮或手动按键。

2)上升、下降、前进、后退各个按键随意按，软件智能控制切换绞车运行状态，高速运转情况下按下另一键，会先将速度缓慢变为0，停止0.2s后再切换到另一个运行状态，不会给机械设备造成任何损坏或故障。大大提高了设备的可操作性，减少了设备故障率。当然，本控制台依然可以先按停止按钮再按其它按键，保持原有好习惯，目的是再操作别家控制箱时防止燃烧。

3)水面、河底、流速信号全程中文语音提示。起点距运行时可以每整m播报或每5m播报起点距。选择全部播报时，到达预定起点距还可以从距离1m开始倒记数播报。给用户用全新的感觉。

4)可以使用借用断面，快速完成测流，一次测流可以用多个流速仪，可以完成多点法、多断面、测深不测速等多种复杂情况。

5)测验完成后仍可以用强制从当前行开始的勾选来补测任意一条垂线，也可以删除一条垂线或插入一条垂线，非常人性化。

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Application and Practice of HY-3 Automatic Hydrological Cableway Console

GUAN Xin-guo and WEI Qing-jie

(Chengde Hydrology and Water Resources Survey Bureau，Chengde 067000，China)

The cableway console is used widely in current work of the hydrological flow test, the console combines many functions in one, meanwhile, the advanced communication technology is applied to transmit the signals with high automation, however, there are still high demands for the technical staff using the technique. For this, the paper described in details the major design parameters,specification,operating guide and attention about how to use the brand new hydrological cableway console, the function of automatic flow and major innovation points so as to provide support for hydrological test work.

hydrological cable; automatic flow; cable signal; console

1007-7596(2017)03-0113-03

2017-02-25

管新国(1968-)，男，河北承德人，工程师，从事水文测验、防汛报汛、水资源保护工作；魏庆杰(1970-)，女，辽宁海城人，高级工程师，从事水文测验、防汛报汛、水资源保护工作。

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