多普勒超聲波流量計在排水管網(wǎng)流量監(jiān)測中的應用

時間：2021-12-14

多普勒超聲波流量計在排水管網(wǎng)流量監(jiān)測中的應用
一、目的：
實現(xiàn)城市地下管網(wǎng)在線式視頻監(jiān)控,為管道排污追源提供及時便捷的追查手段,同時對排污等違法行為提供監(jiān)控預警和*。二是管理人員、巡查人員能夠通過移動終端查看實時視頻,實現(xiàn)隨時隨地監(jiān)控管道排污狀況,可智能分析人員軌跡,輔助河道巡查考核,輔助違法抓拍。三是可通過視頻監(jiān)控手段,加以智能化分析,在末端截污、點位治理、源頭治理、河道系統(tǒng)治理上形成高效、可視化、平臺化、信息化的治理方法,為滇池保護治理提供有針對性的決策依據(jù)。

二、整體系統(tǒng)
據(jù)現(xiàn)場人員反饋，需要對現(xiàn)場的各個排污口進行監(jiān)測，管網(wǎng)中采用多普勒超聲波流量計，同時監(jiān)測水位，流速，流量，水質（pH、溶解氧、電導率、濁度、水溫、COD、氨氮等），統(tǒng)一連接遙測終端機，遙測終端機插卡或者有線上傳至云平臺，在微信端或者電腦端可隨時共享數(shù)據(jù)。
供電：建議采用鋰電池供電系統(tǒng)或者是太陽能供電。5分鐘上傳一次數(shù)據(jù)的話，鋰電池可以滿足連續(xù)2-3個月供電。太陽能供電適合一些長期監(jiān)測的場合，可滿足連續(xù)陰雨天一個月的情況下數(shù)據(jù)正常供電。




三、方案整體由以下幾個部分組成：
1.AMT-LSX-1多普勒超聲波流量計探頭：該探頭可同時測量水位、流速、流量、水溫。



2.水質傳感器：pH、溶解氧、電導率、濁度、水溫、COD、氨氮等。
3.AMT-RTU-1遙測終端機：該遙測終端機主要功能是將各個測量點的流速流量信息進行匯總計算，通過GPRS無線網(wǎng)絡發(fā)送到服務器，可以通過云平臺（免費）或者數(shù)據(jù)接收軟件（收費、且要求客戶有固定IP的服務器）查看實時的水位、流量信息。（也可以采用DX100C通用型數(shù)字控制器）



4.太陽能電池板和蓄電池：主要用于傳感器探頭和遙測終端機供電，一般采用38AH/12V蓄電池和40W太陽能電池板供電，默認5分鐘采集一次。
5.鍍鋅鋼管：用于線纜走線。
6.設備機箱：用于放置控制器、電池、充電器、信號防雷器等。
7.安裝支架：用于將流量計探頭固定于渠道內(nèi)部。
8.其他必要設備（電源，地籠，基礎等）。
9.云平臺




四、硬件產(chǎn)品的參數(shù)較其性能指標：
1、多普勒超聲波流量計
多普勒超聲波流量計測量原理：



多普勒超聲波流量計流速測量基于多普勒效應，探頭斜向上發(fā)出一束超聲波，超聲波在流體中傳播，流體中會含有氣泡或者顆粒等雜質（可以認為流體中的雜質和水流的速度一致），當超聲波接觸到流體中的雜質時會使反射的超聲波產(chǎn)生多普勒頻移Δf， 多普勒頻移Δf正比于流速。通過測量多普勒頻移Δf即可測量出流體的流速。
多普超聲波流量計采用速度面積法測流，利用超聲波流速傳感器測量流速V，利用壓力式水位計測量水位H，預先在控制器設置的渠道參數(shù)，控制器可以利用水位自動換算出過流面積S，流體的流量公式為：
Q= V×S
其中V- - - -流速 S- - - -過流面積Q- - -瞬時流量
由于采用了速度面積法測流，其可以適用于任何形態(tài)的斷面。

優(yōu)點：
（1）測量精度高，流速精度可達測量流速的±1%。
（2）采用速度面積法測流， 可以適用于各種形態(tài)斷面或者非規(guī)則斷面的水流量測量 。使用簡單，只需要將設備固定在渠道里面即可完成測量。
（3）能夠測流低至2cm/s的流速，是其他流量傳感器無法實現(xiàn)的。
（4）無水頭損失，不會對水流造成阻礙。
（5）設備整體高度3CM，只需要較低水位3CM就可以監(jiān)測。
產(chǎn)品特點：
寬量程：0.02-5m/s(流速)
分辨率可達1mm/s（流速）
高響應時間，打破以往需要長時間才能得到流速流量的，測量結果時時刷 新。
速度面積法流量測量，適合滿管及非滿管，可自由設定斷面水位關系。
內(nèi)部自帶高精度溫度傳感器可用于水溫測量和聲速補償。
流體力學外殼設計，對水體流態(tài)影響小，不影響測量精度。
防腐蝕外殼設計，能夠在惡劣環(huán)境下長期工作。
可提供瞬時流量值和累積流量值。
無機械轉動部件，不存在泥沙堵塞或水草、雜物纏繞等問題，較適用于泥沙懸浮物含量高，水草等漂浮物多的河流中測量。
測量線性，出廠已校準長期使用也*校準。
配有數(shù)據(jù)接收軟件，可讀取實時數(shù)據(jù)和累計數(shù)據(jù)。



技術參數(shù)：
流速：
測量范圍：0.02-5m/s
精度：1.0%±1cm/s
分辨率：1mm/s
水深：
測量范圍：0m-10m
精度：±1cm
分辨率：1mm
溫度：
測量范圍：-10℃-60℃
精度：±0.5℃，
分辨率：0.1℃
流量：
測量范圍：0.001m3/h-999999999 m3/h（根據(jù)斷面可以增加）
精度：±3%（根據(jù)斷面流態(tài)有所不同）
分辨率：0.0001 m3/s
電源：直流10V-24V
工作電流：12V 小于0.1A
輸出信號：RS485（Modbus-RTU）
存儲容量：2M（可擴展）
防護等級：IP68
工作溫度：0℃-60℃（不結冰）
存儲溫度：-10℃-70℃
設備材質：灰色PVC

2、遙測終端機
通信功能：支持GPRS，短消息，衛(wèi)星，433，以太網(wǎng)等多種通信方式。
工作模式：支持實時在線以及定時喚醒等工作方式。
采集功能：水位，雨量，溫濕度，水文，流速，流量，風速風向，閘位，電池電壓等數(shù)據(jù)，其它傳感可定制。
圖片抓拍功能：支持4個工業(yè)相機抓拍上傳。
遠程管理功能：支持遠程配置，遠程升級，遠程重啟等遠程維護功能。
報警功能：水位雨量，門限報警。
存儲功能：自帶flash存儲以及TF卡，可*存儲歷史數(shù)據(jù)，掉電不丟失。
本地配置：本地支持USB以及WIFI配置，數(shù)據(jù)查詢，歷史數(shù)據(jù)導出。
支持多3個中心，可實現(xiàn)“一包多投”功能
支持較高256GB容量TF卡，可作為海量數(shù)據(jù)存儲器使用。
寬電壓設計，具有反接保護和短路保護功能。
所有輸入輸出端口采用抗雷擊設計，可省缺外置防雷保護模塊。
支持主備信道切換，以及GPRS短信同時上報（短信內(nèi)容格式可定制）。
安全報警功能：支持柜門開啟報警
硬件配置：2路RS485接口，1路TTL串口（可用作IO接口，外接單總線溫濕度傳感器，控制繼電器等），SDI接口，1路IO接口，1路脈沖輸入接口，1路脈沖雨量計接口，2路模擬量4-20mA接口，1路以太網(wǎng)接口（可外接多種轉換模塊），2路12V可控電源輸出，1路5V可控電源輸出。
存儲容量：16M，支持較大256G TF卡。
供電電壓：6-24V。
功 耗 ：待機電流<1Ma(12V)。
工作電流<6Ma(12V)。
工作環(huán)境：溫度-30~60℃，濕度：<95%(無凝露)。

五、管道安裝示意圖：




安裝注意事項：將探頭固定在L型支架上，把L型支架放入管道內(nèi)部探頭正對水流方向，對于環(huán)境比較惡劣的場合L型支架相應更改形態(tài)，避免橫穿管道。
L型支架尺寸圖：



使用案例：





六、主要設備技術參數(shù)：
1.PH傳感器技術參數(shù)
量程范圍：0～14pH
分辨率：0.01pH
精度： ±0.1pH
工作溫度： 0～65℃
工作壓力： ＜0.2MPa
溫度補償： 自動溫度補償(NTC)
供電： 12VDC～24VDC ±10%
信號輸出： RS-485(Modbus/RTU)
安裝方式： 浸入式安裝，3/4" NPT螺紋
線纜長度： 5米，其它長度可定制
校準方式： 兩點校準
功耗： ＜0.5W

2.氨氮傳感器
測離子銨氮NH4+
（離子選擇電極法，免藥劑）
- 0~100.00mg/L NH4-N
- 精度：測量值的±10%，或者±
2mg/L，以大者為準
- 內(nèi)置溫度補償
- 信號輸出：Rs-485 （Modbus/RTU）
- 線纜長度可選
- 防護等級IP68

3.COD傳感器技術參數(shù)
測量原理： 雙波長紫外吸收法
COD量程范圍： 0-100mg/L equiv. KHP
COD精度： ±5%F.S.
COD分辨率： 0.1mg/L
濁度量程范圍： 0-100NTU
濁度精度： ±5%F.S.
濁度分辨率： 0.1NTU
校準方式： 兩點校準
輸出方式： RS-485總線，Modbus/RTU協(xié)議
電源： 12～24VDC±10%
功耗： <0.5W
工作條件： 0～45℃、<0.2MPa
存儲溫度： -5～65℃
防護等級： IP68
安裝方式： 浸入式安裝
線纜長度： 5米，其它長度可定制
傳感器外殼材料： POM和316L不銹鋼

4.一體式污泥濃度傳感器
電源:12VDC
尺寸:直徑60mm×長度 256mm
重量:1.65Kg
材料:機身：SUS316L（普通版），鈦合金（海水版）；
上下蓋：PVC ；
線纜：PVC
防水等級:IP68/NEMA6P
測量范圍:0.01～20000 mg/L、0.01～45000 mg/L 、0.01～120000 mg/L
測量精度:小于測量值的±5%（取決于污泥同質性）
流速:≤2.5m/s、8.2ft/s
壓力范圍:≤0.4MPa
存儲溫度:-15～65℃
測量環(huán)境溫度：0～45℃
校準：樣品校準、斜率校準
電纜長度：10米，其它長度可定制

七、云平臺
云數(shù)據(jù)展示平臺：主要用于展示各個站點的水位、流速、流量等信息。其功能為：站點的管理，全部站點實時數(shù)據(jù)的查看，單個站點的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報表、曲線、歷史數(shù)據(jù)導出、歷史曲線的導出。該平臺可以免費使用，如需自建平臺可以對數(shù)據(jù)進行解析。遙測終端機支持的協(xié)議是SL651-2014 水文通訊規(guī)約。

詞條
詞條說明
雷達流速儀（非接觸流速儀、表面流速儀）
雷達流速儀（非接觸流速儀、表面流速儀）雷達式測流產(chǎn)品，采用多普勒雷達測速原理，對水流的表面流速進行探測，微波雷達不受溫度梯度、壓力、空氣密度、風或其他氣象環(huán)境條件的影響，可全天候全天時穩(wěn)定工作。同時，雷達可以設置不同**頻率，在多點近距離探測時，可有效地避免相鄰產(chǎn)品的雷達波束互擾影響。另外，監(jiān)測系統(tǒng)或單位可根據(jù)探測獲得的速度值（多點測量），加之河道斷面幾何形狀信息等，對**河流/城市河流、渠/涵
VOCs-VOC-分析儀標準參數(shù)環(huán)境污染VOC在線檢測設備物美**
環(huán)境VOC檢測氣體如下： VOC監(jiān)測系統(tǒng)可以VOC監(jiān)測系統(tǒng)專門監(jiān)測氣體？現(xiàn)在許多發(fā)達*已經(jīng)頒布了相應的法規(guī)來限制V。在美國的自動光化學監(jiān)測系統(tǒng)中，有56種30多種。中國《大氣污染物綜合排放標準》（33種大氣污染物的排放限值。這些氣體是現(xiàn)有的VOC監(jiān)測主要檢測指標是苯系列，在系統(tǒng)的具體應用中，對于不同的制造排放物，監(jiān)控項目是不同的。固定污染源的揮發(fā)性**化合物主要來自噴涂行業(yè)，皮革行業(yè)，石油化工廠
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