一、设备概述及原理

全自动泥沙在线监测系统主要由泥沙传感器、数据采集与传输系统（含 RTU）、供电系统、数据管理软件和安装支架等组成。

测沙传感器基于组合红外吸收散射光线法，应用 ISO7027方法可以连续精确测定悬浮物浓度。按照 ISO7027红外双散射光线技术不受色度影响测定悬浮物浓度值，通过建立悬浮物浓度值与泥沙含量的相关关系，即可直接输出泥沙含量数据，实现实时在线监测。根据使用环境可以选配带自清洗功能和保护装置。

二、设备安装

1.安装选址

全自动泥沙在线监测系统安装前，应进行测站历年水、沙特性分析，了解断面冲淤特性、河道河势变化特性及洪水漂浮物情况，优选系统安装位置及安装方法。应优先选择含沙量代表性比较好的垂线。当垂线确定以后，应优先选择含沙量代表性比较好的测点。

• 安装注意事项
• 传感器应置于水下至少50cm，传感器不能长时间置于空气中采集数据。
• 传感器布置位置应尽量保证流态稳定，无较大湍流或较大扰动。
• 传感器一般采用侧视测量，安装时需要将仪器横式固定，传感器采集面向下游。
• 传感器布置位置需要按照规范布设在测验河道断面具有代表性的一点或多点上。
• 传感器安装时尽量避免漂浮物等对传感器造成损伤。
• 安装方式

全自动泥沙在线监测系统的测量原理是根据单点泥沙-断沙率定关系计算出断面平均含沙量，因此必须按规范布设在测验河道断面具有代表性的一点或具有代表性的垂线的多点上。泥沙传感器为侧视测量，安装时需将仪器横立式固定（传感器面向下游），为使传感器在低水时仍然能实时测量，安装深度应该低于最低水位。仪器将在固定位置测量河流含沙量，安装时应该考虑漂浮物对仪器的造成的影响。

全自动泥沙在线监测系统安装方式有：自记井壁、桥墩、栈桥、测船安装，现场无可固定载体的话可建灌注桩安装，架循环索吊浮船安装，岸边导轨支架安装等多种方式。

类型一：固定支架安装

此安装一般应用于较浅较窄的河道，在河边安装固定支架，支架上安装泥沙传感器。

类型二：浮台安装

一般应用于较宽较深的河道，泥沙传感器安装在河道靠中心位置，浮子下面安装支架。传感器固定在支架上，浮子采用钢索固定于河床之上。此发相对复杂，可以测量固定深度的泥沙含量。

支架设计与防盗措施

根据现场情况，定制适合安装的支架。

一般情况下的支架设计：

整体支架导轨采用316不锈钢材质，滑动部分采用316不锈钢材质，传动滑轮与导轨紧密贴合；导轨下端采用限位上端采用限位并设计防盗锁，下方防止滑动支架顺带传感器与底层淤泥接触，上方防止人员可以直接将滑动支架顺带传感器拿出或有破坏偷盗的行为；滑动支架整体于绞盘进行连接；如现场有球机，可将球机接入系统，可随时查看设备情况，防止有人恶意破坏及偷盗设备等。

探头固定

泥沙传感器出厂自带简易安装支架，而现场需求重新根据现场情况浇筑固定基座或者设备安装支架，设备安装支架可以使用直径32镀锌圆管并使用扁铁折弯，并将折弯的扁铁一面焊接至镀锌圆管上，一面使用膨胀螺丝固定在自计井或者桥墩或者浇筑基座上，传感器本想使用适配抱箍进行固定与自带简易支架上，然后将传感器支架固定于现场滑动支架上，待这部分固定好后，将滑动支架安装于镀锌圆管上，而固定圆管作为滑动支架的导轨，待滑动支架固定好后，并现场尝试是否可以正常滑动后，将连接缆道固定于绞盘之上，方便后期通过绞盘对整个传感器的升降操作，设备箱使用膨胀螺丝固定到指定位置。

现场安装示意图

三、设备调试

供电系统连接

1.太阳能电池板的采用两芯的电源线进行连接。将电源线从安装筒的穿线孔穿出，打开太阳能电池板下面的的黑色塑料盒，里面有两个接线柱，右侧的接线柱为+极和双芯线的红色线缆进行连接；左侧的接线柱为—极和双芯线的白色线缆进行连接。接线时两芯电缆分别剥长20mm，折半、绞成股，塞进接线中座中常用发信部件的两接线孔，用螺钉紧固，最后用螺钉固定好黑色塑料密封盒，用密封胶做密封处理。

2.将太阳能板固定支架使用M6螺栓固定在太阳能电池板上。

3.将接好线和固定好支架的太阳能电池板固定在立杆（如果太阳能板安装在站房位置利用螺丝固定）

4.将充电控制器固定在安装底板上，按照说明书分别将太阳能电池、蓄电池、以及用电器（RTU）连接到相应的接线端子上，紧固螺丝，避免接触不良现象。

5.将蓄电池连接到充电控制器上，红线接正极，黑线接负极，连接固定好后将电池放入设备箱。

RTU设备箱线路连接

1.将RTU供电线缆连接到太阳能控制器的输出端子上。

2. 将泥沙传感器信号线及现场水位计连接至RTU，并固定连接好。

3.检查确认各类线缆连接无误后打开设备箱电源开关，给设备加电。

4.设备加电自检正常后按照要求设定RTU的工作参数。

5.参数设置完成后即可进行测试工作。

系统验收

功能验收。确认全自动泥沙在线监测系统满足本项目设备技术性能指标的所有要求。

性能验收。对全自动泥沙在线监测系统的性能进行评估，包括测量的准确性、稳定性和可靠性等。

定期维护

为了获得最好的测量效果，需要定期的维护与保养。维护与保养 主要包含泥沙监测仪的清洗、检查泥沙监测仪是否损坏等。在维护与 检测中还可以查看泥沙监测仪的相关状态。

一般建议泥沙传感器至少3个月维护一次（根据水质情况，可以适当增加频次），维护主要内容包括：

（1）检查泥沙监测仪，检查并清洁泥沙监测仪等，包括是否有被撞痕迹、是否有破损、泥沙监测仪表面附着物情况等。

（2）检查安装支架，包括是否稳固、是否被腐蚀、螺丝是否紧固等。

（3）检查供电系统，是否正常工作。

（4）检查设备通讯是否正常。

（5）检查电缆线接口，包括接口是否完好、接口密封等情况。

全自动泥沙在线监测系统培训大纲

安装调试记录

光电测沙仪防雷专项方案

土建防雷接地措施

一、钢材连接搭接倍数要求

钢质接地装置宜采用焊接连接，其搭接长度应符合下列规定：

1、扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍，三面施焊；

2、圆钢与圆钢搭接为圆钢直径的6倍，双面施焊；

3、圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6倍，双面施焊；

4、扁钢和圆钢与钢管、角钢互相焊接时，除应在接触部位两侧施焊外，还应增加圆钢搭接件；

5、焊接部位除埋在混凝土外均作防腐处理。

接地装置连接应可靠，连接处不应松动、脱焊、接触不良。

均压环与金属管道等自然接地体的连接，应采用焊接。如焊接有困难时，可采用卡箍连接，但应有良好的导电性。

二、各类焊接的要求

1、平焊

选择合适的焊接工艺，焊条直径，焊接电流，焊接速度，焊接电弧长度等，通过焊接工艺试验验证。

清理焊口：焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝周围不得有油污、锈物。

烘焙焊条应符合规定的温度与时间，从烘箱中取出的焊条，放在焊条保温桶内，随用随取。

焊接电流：根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素，选择适宜的焊接电流。

引弧：角焊缝起落弧点应在焊缝端部，宜大于10mm，不应随便打弧，打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开，使焊条与构件间保持2～4mm间隙产生电弧。对接焊缝及对接和角接组合焊缝，在焊缝两端设引弧板和引出板，必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区，中途接头则应在焊缝接头前方15～20mm处打火引弧，将焊件预热后再将焊条退回到焊缝起始处，把熔池填满到要求的厚度后，方可向前施焊。

焊接速度：要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离（2～3mm）为宜。

焊接电弧长度：根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧长度稳定不变，酸性焊条一般为3～4mm，碱性焊条一般为2～3mm为宜。

焊接角度：根据两焊件的厚度确定，焊接角度有两个万面，一是焊条与焊接前进方向的夹角为60～75°；二是焊条与焊接左右夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件夹角均为45°；当焊件厚度不等时，焊条与较厚6、焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。             

收弧：每条焊缝焊到末尾，应将弧坑填满后，往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道里边，以防弧坑咬肉。焊接完毕，应采用气割切除弧板，并修磨平整，不许用锤击落。

清渣：整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检（包括外观及焊缝尺寸等）确无问题后，方可转移地点继续焊接。

2、立焊：

基本操作工艺过程与平焊相同，但应注意下述问题：

在相同条件下，焊接电源比平焊电流小10%～15%。

采用短弧焊接，弧长一般为2～3mm。

焊条角度根据焊件厚度确定。两焊件厚度相等，焊条与焊条左右方向夹角均为45°；两焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的夹角。焊条应与垂直面形成60°～80°角，使电弧略向上，吹向熔池中心。

收弧：当焊到末尾，采用排弧法将弧坑填满，把电弧移至熔池中央停弧。严禁使弧坑甩在一边。为了防止咬肉，应压低电弧变换焊条角度，使焊条与焊件垂直或由弧稍向下吹。

3、横焊：

基本与平焊相同，焊接电流比同条件平焊的电流小10%～15%，电弧长2～4mm。焊条的角度，横焊时焊条应向下倾斜，其角度为70°～80°，防止铁水下坠。根据两焊件的厚度不同，可适当调整焊条角度，焊条与焊接前进方向为70°～90°。

4、仰焊

基本与立焊、横焊相同，其焊条与焊件的夹角和焊件厚度有关，焊条与焊接方向成70°～80°角，宜用小电流、短弧焊接。

三、防雷接地安装方法及要求 

接地要求：常规接地电阻应不大于10Ω，特殊情况下不大于4Ω

材料准备：

常用防雷接地材料镀锌钢材有扁钢、角钢、圆钢、钢管等，使用时应根据设计要求选择使用冷镀锌还是热镀锌材料。产品应有材料检验证明及产品出厂合格证，镀锌辅料有铅丝(即镀锌铁丝)、螺栓、垫圈、弹簧垫圈、U 型螺栓、元宝螺栓、支架等。

安装条件：

1. 接地体作业条件：按设计位置清理好场地；基座地笼与预埋件连接处已绑扎完。
2. 避雷网安装作业条件：接地体与引下线必须做完；支架安装完毕；

接地要求：

防雷接地符合设计要求及相关规范规定。接地体的埋设深度其顶部不应小于0.6m，角钢及钢管接地体应垂直配置。垂直接地体长度不应小于2.5m，其相互之间间距一般不应小于5m。接地体埋设位置距建筑物不宜小于1.5m；遇在垃圾、灰渣等处埋设接地体时，应换土，并分层夯实；当接地装置必须埋设在距建筑物出人口或人行道小于3m 时，应采用均压带做法或在接地装置上面敷设50～90mm 厚度沥青层，其宽度应超过接地装置2m；接地体(线)的连接应采用焊接，焊接处焊缝应饱满并有足够的机械强度，不得有夹渣、咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷，焊接处的药皮敲净后，刷沥青做防腐处理。

接地安装：

1.接地体的加工：根据设计要求的数量，材料规格进行加工，材料一般采用钢管和角钢切割，长度不应小于2.5m。如采用钢管打入地下应根据土质加工成一定的形状，遇松软土壤时，可切成斜面形。

2.为了避免打入时受力不均使管子歪斜，也可加工成扁尖形；遇土土质很硬时，可将尖端加工成锥形。如选用角钢时，应采用不小于40mm*40mm*4mm 的角钢，切割长度不应小于2.5m，角钢的一端应加工成尖头形状，水平接地体选用扁铁，规格不小于40mm*40mm*4mm。

3.挖沟：根据设计图要求，对接地体(网)的线路进行测量弹线，在此线路上挖掘深为0.8—1m，宽为0.5m 的沟，沟上部稍宽，底部如有石子应清除。

4.安装接地体(极)：沟挖好后，应立即安装接地体和敷设接地扁钢，防止土方坍塌。先将接地体放在沟的中心线上，打入地下，一般采用手锤打入。一人扶着接地体，一人用大锤敲扣接地体顶部。为了防止钢管或角钢打劈，可加一护管帽套在接地管端，角钢接地可采用短角钢(约10cm)焊在接地角钢上即可。使用手锤敲打接地体时要平稳，锤击接地体正中，不得打偏，应与地面保持垂直，当接地体顶端距离地600mm 时停止打入。

5.接地体间的扁钢敷设：扁钢敷设前应调直，然后将扁钢放置于沟内，依次将扁钢与接地体用电焊(气焊)焊接。扁钢应侧放而不可放平，侧放时散流电阻较小。扁钢与钢管连接的位置距接地体最高点约100mm。焊接时应将扁钢拉直，焊好后清除药皮，刷沥青做防腐处理，并将接地线引出至需要位置，留有足够的连接长度，以待使用。

6.核验接地体(线)：接地体连接完毕后，应及时请质检部门进行隐检。接地体材质、位置、焊接质量、接地体(线)的截面规格等均应符合设计要求及施工验收规范要求，经检验合格后方可进行回填，分层夯实。最后将接地电阻摇测数值填写在隐检记录上

设备防雷方案

避雷器安装

电源避雷器安装方法及要求 

电源避雷器安装位置为设备机箱内，所有外接设备均要进行电源避雷器的安装。

电源避雷器分三个端口，分别为电源正、电源负、接地；外接设备电源线缆正负线，均要经过电源避雷器正负端口，然后再接入设备，接地端口接线长度≤500mm，若受条件限制达不到≤500mm的标准可适当延长，但应遵循接线尽量短的原则，转角应大于90度（是弧形角而不是直角），接地线接与独立接地网相接。    

安装注意事项： 

安装电源避雷器时，应该首先将地线系统连接牢靠后再连接其他线路。安装时必须断开电源，严禁带电操作；连接导线必须符合要求。 

防雷器无需特别维护，只需定期检查其连接是否松动，工作状态指示灯是否正常。 

当工作状态指示灯发绿光时，表示防雷器工作正常。发红光时，表示防雷器已有器件损坏，防雷效果变差，必须立即更换。  

信号避雷器安装方法

信号避雷器安装于设备机箱内部，所有外接信号线路均要进行信号避雷器的安装。

信号避雷器分三个端口，分别为信号A、信号B、接地；外接设备信号线缆AB信号线，均要经过信号避雷器AB端口，然后再接入设备，接地端口接线长度≤500mm，若受条件限制达不到≤500mm的标准可适当延长，但应遵循接线尽量短的原则，转角应大于90度（是弧形角而不是直角），接地线接与独立接地网相接。  

安装注意事项： 

安装信号避雷器时，应该首先将地线系统连接牢靠后再连接其他线路。安装时必须断开电源，严禁带电操作；连接导线必须符合要求。 

防雷器无需特别维护，只需定期检查其连接是否松动，工作状态指示灯是否正常。 

当工作状态指示灯发绿光时，表示防雷器工作正常。发红光时，表示防雷器已有器件损坏，防雷效果变差，必须立即更换。