PAGEPAGE１黑龍灘楊柳引水渠流量監(jiān)測儀器選型及安裝實施方案北京金水中科科技有限公司

基本概況黑龍灘楊柳引水渠全長3.6公里，設(shè)計流量35.0立方米/秒，邊坡左岸0.72，右岸.055，底寬9米，渠頂寬16.3米，最大流速約1.0米/秒，通水時間為每年300天左右，每年徑流約30000萬。過去流量計量一直沿用水位法，即通過測量水位來換算流量，其水位與流量呈現(xiàn)固定的關(guān)系曲線；但在下游修建電站后，出現(xiàn)了雍水現(xiàn)象，水位流量關(guān)系不再成立，流量計量方法需改用流速面積法，計量設(shè)備也得重新選擇安裝。二、測流技術(shù)方案流量計選型渠道流量計量方法主要有水位法與流速面積法：水位法是通過測量量水建筑物的上游（或上、下游）水位并經(jīng)經(jīng)驗公式或?qū)嶒炃€換算成流量來實現(xiàn)計量的。因此水位法流量計需要修建量水建筑物，且精度不高，當(dāng)渠道沿程水頭差較小時，量水建筑物會產(chǎn)生水頭損失而影響渠道過水；另一方面當(dāng)量水建筑物下游附近建有閘門等擋水建筑物時會在量水建筑物處形成淹沒出流，此時測量精度會大幅下降。流速面積法則不需修建量水建筑物，通過測量過水?dāng)嗝婷娣e（實際上過水?dāng)嗝婷娣e是通過測量的水位來換算求得的）與斷面流速來求得流量，并且精度高，且不受下游頂托水的影響。流速面積法主要有可選設(shè)備有四種：固定式ADCP法a.數(shù)據(jù)采集功能：b.用水戶管理:d.權(quán)限管理:e.統(tǒng)計分析功能①以報表形式顯示各用水戶的用水流量及累積用水量、②各用水戶用水量的對比分析統(tǒng)計③各用水戶的水費統(tǒng)計分析④以及相關(guān)的統(tǒng)計分析報表等一個測點的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備配置方案如下表：序號名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1超聲波明渠流量計HOH-L-01套1包括流速水位傳感器與二次儀表,標(biāo)準(zhǔn)通訊線10米2數(shù)據(jù)電纜線4芯,0.5mm2(帶通氣孔)根1最長200米3安裝底座臺14GPRS通訊儀只15電源套1DC12V太陽能供電系統(tǒng)或AC220V電源6避雷器套1電源防雷7保護(hù)箱只1放置二次儀表及通訊儀等8附屬土建設(shè)施處1安裝底座及布置信號線9監(jiān)控管理軟件套110其他三、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖其中：①流量計由水位流速傳感器與終端機（二次儀表）組成；②監(jiān)控管理軟件安裝于服務(wù)器上，BS結(jié)構(gòu)，管理者可在任何地點上網(wǎng)登錄查詢及操控；③服務(wù)器與固定IP最好租用電信運營商的。四、設(shè)備安裝方案1．安裝位置要求渠道有足夠的順直段，且滿足前10后5的要求（即安裝位置上游順直段長度是渠寬的10倍，下游順直段長度是渠寬的5倍）。現(xiàn)場在原測量斷面位置下游約60米處靠近民房附近的位置基本滿足要求，因此設(shè)備安裝在該位置，如下圖：探頭在橫斷面上的安裝位置如下圖：探頭盡量安裝于渠道的底部，在有淤積的情況下可適當(dāng)抬高安裝位置10—20厘米。2．安裝方式有固定安裝與便攜式安裝兩種方式1）固定安裝：探頭直接固定于渠道底部，電纜線從渠道底部沿渠壁引出。優(yōu)點是安裝質(zhì)量高、不易掛草等；缺點是安裝與維修時均需停水作業(yè)。2）便攜式安裝：水下探頭及電纜線安裝于可拆卸支架上，再將支架安置與渠道內(nèi)。優(yōu)點是維護(hù)與安裝均很方便且不需停水作業(yè)；缺點是支架本身可能容易掛草等。考慮現(xiàn)場不宜經(jīng)常停水及探頭容易掛草及維護(hù)方便等因素，且這次為實驗性安裝，因此采用便攜式安裝方式。便攜式安裝采用鍍鋅管支架，探頭安裝固定于支架上，電纜線從鍍鋅管內(nèi)部引出到水面以上，具體如下：鍍鋅管沿渠壁延伸到渠底，再水平延長1米，然后向上游伸出約30公分，在其上焊接一鋼板用以固定流量計的水下探頭，通信電纜線沿鍍鋅管內(nèi)部引出水面；鍍鋅管由其水上部分的固定橫翼通過螺栓固定于渠壁上。3．施工安排施工分兩步進(jìn)行：預(yù)先制作安裝支架與現(xiàn)場安裝。安裝支架需提前按現(xiàn)場尺寸定做，現(xiàn)場安裝時需停水作業(yè)，大約需1天時間。施工現(xiàn)場需提供220V電源（施工電鉆用電），當(dāng)上位機安裝位置沒有保護(hù)管理房時，需在渠堤上修建簡易保護(hù)建筑物或保護(hù)箱。施工日期：5月23制作支架，5月25現(xiàn)場安裝。五、設(shè)備性能及監(jiān)控軟件簡介1、HOH-L-01多普勒超聲波明渠流量計儀器結(jié)構(gòu)如下圖，其中探頭安裝于渠道底部或側(cè)壁，終端機置于控制箱與通訊設(shè)備相連。儀器結(jié)構(gòu)圖技術(shù)參數(shù)：·流速：

·量程：21mm/s到10000mm/s

·準(zhǔn)確度：測量流速的±1%

·分辨率：1mm/s·溫度：·量程：0℃到60℃

·分辨率：0.2℃

·水位：

·量程：0到5m·分辨率：1mm·準(zhǔn)確度：測量水位的±0.5%·電源：內(nèi)部電池6VDC，外接6VDC～28VDC·接口：

標(biāo)準(zhǔn)RS232、RS485·數(shù)據(jù)儲存容量：每10分鐘采集一條記錄，可以存儲超過6個月的數(shù)據(jù)，而且這些數(shù)據(jù)即便在掉電的情況下，也可以長期不丟失·運行溫度：0℃到60℃水溫

·尺寸：（50×50×30）mm（探頭）（150×120×50）mm（終端機）10m（通信電纜標(biāo)準(zhǔn)長度，可加長到200m）2、HOH-DATAGPRS通訊模塊WR-2000-GGPRSDTU/RTU(透傳模塊）系統(tǒng)提供高速、永遠(yuǎn)在線、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。主要針對電力系統(tǒng)自動化、工業(yè)監(jiān)控、交通管理、金融、證券等部門的應(yīng)用，利用GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的透明傳輸。GPRSDTU適合前端用戶設(shè)備/前端采集設(shè)備或智能數(shù)據(jù)設(shè)備，提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，如RS232,RS485/422等，借助于GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)與監(jiān)控中心端的數(shù)據(jù)通信。內(nèi)嵌完整的TCP/IP協(xié)議棧，采用GPRS無線模塊。該款產(chǎn)品穩(wěn)定可靠、功能強大，具有完善的心跳防斷線機制、掉線實時復(fù)位、模塊死機實時管腳復(fù)位機制。數(shù)據(jù)傳輸終端工作特點：透明數(shù)據(jù)傳輸，直接提供TTL、RS232或RS/485接口（通過軟件/硬件進(jìn)行設(shè)置），為用戶的設(shè)備提供透明傳輸通道。支持全透明及幀格式數(shù)據(jù)傳輸,支持TCP、IP、PPP、ICMP、UDP、TELNET、HTTP協(xié)議棧。無需后臺計算機支持，普通GPRSModem通常需要附著在PC機上虛擬撥號上網(wǎng)，利用PC機的資源進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)和協(xié)議轉(zhuǎn)換，GPRSDTU內(nèi)置GPRSModem及高性能嵌入式MCU，可以實現(xiàn)自動網(wǎng)絡(luò)連接和協(xié)議處理，無需后臺計算機支持。多種傳輸方式，實現(xiàn)點~點、點~多點、中心~多點、多點~中心的對等數(shù)據(jù)傳輸方式。永遠(yuǎn)在線，開機就能夠自動附著到GPRS網(wǎng)絡(luò)上，自由實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上行、下行傳輸，同時可以自設(shè)保活時間，利用軟件自動維護(hù)鏈路狀態(tài)。按流量計費，GPRSDTU一直在線，按照接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來收取費用，沒有數(shù)據(jù)流量傳遞時，不收費用。DTU的技術(shù)指標(biāo)：●采用工業(yè)級GPRS模塊，性能穩(wěn)定，工作溫度范圍廣；●使用低功耗高性能嵌入式的CPU做處理器，16位內(nèi)部數(shù)據(jù)總線，128KBSRAM，512KBFLASH，可高速處理協(xié)議和大量數(shù)據(jù)；●采用multi-tasking工作方式并行處理，實時性好；●接口速率、目錄服務(wù)器IP、服務(wù)器端口、終端序列號、管理員密碼、保活時間等均可以通過計算機串口/按照協(xié)議遠(yuǎn)程進(jìn)行設(shè)置；●AT指令預(yù)設(shè)/按照協(xié)議遠(yuǎn)程設(shè)置，設(shè)置簡單、方便；●通信距離遠(yuǎn)、覆蓋面積廣，終端實時在線；●基于TCP/IP協(xié)議，便于網(wǎng)絡(luò)化管理；●傳輸速率高，數(shù)據(jù)量大，成本低；●支持在線編程，便于軟件升級3、監(jiān)控及管理軟件軟件采用WAB結(jié)構(gòu)，對不同的用戶設(shè)置不同的使用權(quán)限，具體功能有：1、實時水情以報表形式顯示各測點的當(dāng)前水位及各測點的歷史水位變化過程2、水位、流量變化過程各測點的每十分鐘的水位、流速、流量顯示3、流量統(tǒng)計查詢:各測點的日用水量統(tǒng)計報表（每小時平均流量及過水量）；各測點的月用水量統(tǒng)計報表（每日用水量）；各測點的任選時間段用水量統(tǒng)計報表。4、測站管理用戶可自行增加及修改測點六、設(shè)備清單及單價表單位：元序號名