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引黄工程 | 野外明渠流量测量解决方案
2019-12-17

引黄工程 | 野外明渠流量测量解决方案


现场勘查

某引黄工程项目,监测点安装在野外且无人值守,需对用户现场进行勘察评估,选配适合仪表,提出改造方案。现场须重点考察以下项目:

1. 渠道是否为矩形渠或梯形渠,若不满足,则需要进行改造;

2. 安装明渠流量计仪表的位置应满足直渠道上游≥10D,下游≥5D(D:渠道宽度);

3. 渠道底部相对平整,无淤积。

 


 

 

明渠流量计选配及在线监测

经过现场勘察,为客户推荐流速面积法测量明渠流量,液位测量采用超声波液位计,流速测量采用电磁流速仪。 

系统构成

明渠流量计由流量显示仪、电磁流速计、超声液位计三部分构成。电磁流速计安装于渠道中,将水流速度转换为电信号通过电缆传送给显示仪。超声液位计安装在流速计附近的渠道上方,测量渠道横断面上方的水位深度值,通过 4~20mA 电流信号形式传送给显示仪。显示仪将流速信号、水位信号以及各种渠道参数通过运算得到过水断面的水流量。

 

(系统应用示意图)

系统特点

依据明渠测流标准的多点法规定,能随机修正流量变化引起的流速测量插入深度变化对流量影响。

为提高测量精度,此次为客户配备电磁流速仪多点法测量渠道流速,通过流速与液位的方式进行流量计算。

无线传输

采用太阳能供电方式,配备Earth1006无线通信远传终端,实现多通道、多参数的物理量采集,利用移动公网将数据上传到云端。该方案适用于野外广域范围内,无人值守监测点流量、液位等监测。


(太阳能控制系统/无线通信远传终端Earth1006)

监测点兼具防雷、防水等特性,蓄电池与太阳能的配合供电,可以解决各种现场供电问题。操作人员可以通过电脑或手机查询数据,实时监测液位和流量的变化情况,手机端监控如图所示:

 

 

(累计流量和瞬时流量)

 

现场安装

 

(1流量显示仪 2超声液位计 3流速计 H水位高度)

1. 流速传感器安装

选择在渠道或者河道比较平直地段,尽量避开闸门、弯道、进水口/出水口、上下坡道处。直渠段要有一定长度,直渠段上下游长度最好大于 10 倍渠宽。流速传感器安装在渠道的边壁上(如果没有泥沙淤积的问题安装在渠道底部也可),垂直深度位置,既不被淤泥掩埋又能保证正常测量,方向标示指向水流下游,保证流速传感器平行于水流轴线。

2. 液位计安装

要尽量靠近流速传感器的安装位置,液位计的安装要垂直于水面,超声波液位计的端口平面到渠底的距离要大于液位计的实际量程 5-10cm,如果液体表面有杂物、气泡或较大波动时应加装导波管,导波管直径应大于 120mm 且无接头。

 

(项目现场采用一点多线式多点法安装)

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