流速流量测量系统

水文流量站 -一款非接触测量的河道流量监测系统#2022已更新【TH-SW4】ई भ ा र त क े प ु र ा न स म य म े ं क े र ा ज ध ा न ी स भ क े ल ि स ् ट ब ा ट े । 支持多通信方式，数据采集、传输、存储、告警、设备控制等多功能。一、产品概述TH-SW4是一款基于微波技术的全自动水文在线监测系统，可同时测量渠道内水位、流速、流量和降雨量。它采用先进的K波段平面雷达技术，通过非接触的方式测量水体的流速和水位，根据内置的软件算法，计算并输出实时断面流量及累计流量；可用于河道、灌渠、地下排水管网、防汛预警等场合进行非接触式流量测量；该产品具有功耗低、体积小巧、可靠性高、维护方便的特点；测量过程不受温度、泥沙、河流污染物、水面漂浮物等因素的影响。二、应用领域1、江河、湖泊、潮汐、水库闸口、地下水管网、灌渠灌道等流速、水位、流量和雨量测量。2、辅助水处理作业，如城市供水、排污监测等。3、流量计算、入水排水流量监测等。三、产品特点1、非接触式测量，结合断面参数计算流量，不受风、温度、雾霾、泥沙、漂浮物等影响。2、适用于多种测量条件，不受腐蚀、泡沫影响，可以输出流速、水位、流量的测量数据。3、流速和水位采用平面阵列雷达天线，自带测量角度功能，设备体积小巧，安装方便。4、方便的配置软件，可以根据实际需要对参数进行方便的配置，以适应不同的使用条件。5、不受大气中水蒸汽、温度和压力变化的影响四、监测平台1、CS架构软件平台，支持手机、PC浏览器直接观测、无需额外安装软件。2、支持多帐号、多设备登录3、支持实时数据展示与历史数据展示仪表板4、云服务器、云数据存储，稳定可靠，易于扩展，负载均衡。5、支持短信报警及阈值设置6、支持地图显示、查看设备信息。7、支持数据曲线分析8、支持数据导出表格形式9、支持数据转发，HJ-212协议，TCP转发，http协议等。10、支持数据后处理功能11、支持外置运行javascript脚本五、概要指标供电电压：100mA（工作），＜1mA(休眠)；工作电压：12V供电运行温度：-35℃~60℃；存储温度：-40℃~60℃；野外防护等级：IP68信号输出：RS485/MODBUS协议；六、技术参数流速测量测速范围：0.15~15m/s 测速精度：±2%分辨率：0.01m/s 水位测量测距范围：0.4-40米测距精度：±1cm测距分辨率：1mm间隔时间：1-5000min流量测量

现状马来西亚雨水管理和公路隧道（"SMART"）项目的规模宏大--隧道长度为12公里，直径为11.8米，可收集多达400万立方米的洪水--这是一个艰巨而伟大的项目。这条隧道的设计概念极富创意，让人叹服，可以在旱季通过地下隧道疏导吉隆坡拥挤的交通，并在洪灾期间将雨水安全地分流到市中心地下。同时，支持这项大规模隧道和大型集水盆地的系统也同样令人惊叹，它被称为SMART工程的智能系统。这是一个由洪水检测设备和自动化管理机械组成的网络，与监控数据采集和控制 (SCADA)“大脑”连接，利用其收集的信息自动启动洪水管理闸门和水泵。技术由系统集成商Greenspan Technology Pty Ltd，设计的洪水检测和自动化管理系 统通过28个远程监测站来指导项目沿线31个闸门、7个大型水泵和4个独立发电装置（发电机组）的决策。三级系统Greenspan公司驻新加坡的国际经理Bruce Sproule解释，SMART项目设计为分三个阶段运作，以防止类似2007年那样的洪水对城市造成严重破坏。准确及时的流量和流速信息对SMART项目的成功和吉隆坡180万居民 的安全至关重要。为了确保高质量的数据流，Sproule的团队在项目总监Mark Wolf和项目经理Marc Schmidt的带领下，布置了一个由22个雨量计、50个与气泡系统相连的压力传感器和16个SonTek Argonaut声学多普勒测流组成的阵列。Greenspan公司的控制中心运营小组在Mark Van Elswyk的带领下，维护着由高频电台、GSM、光纤信号和微波传输组成的通信系统，以保持传感站点和SCADA系统之间的持续通信。通过以太网连接的Argonauts每分钟报告一次数据；通过高速VHF连接的Argonauts每5至10分钟广播一次。SCADA工程师Jarrah Watson、Nick Hitchins和Peter Johnson保持控制/采集系统精细地调整。河流、暂存池和隧道的数据与Greenspan公司的时间序列数据库中的降雨信息相结合，然后通过该公司的预测模型进行传输。结果驱动自动闸门，控制进入SMART集水井和隧道的流量，并在下游水量可以积累到排放水平时，启动大型水泵，对隧道进行排水。这是更准确的信息，Sproule说。如果受到潮汐影响或回水影响，可能会出现滞后现象，水深得来的流量数据是不准确的。Sproule说，当水位上升并且下游潮汐对吉隆坡洪水的影响越来越大时，预警模型就会从气体吹扫压力传感器的读数切换到声学多普勒测流仪的数据，以跟踪流量情况。他解释说，下游潮汐效应会产生滞后现象，从而减缓了洪水对来自上游力量带来的通常变化。关键是要追踪河流中到底发生了什么，而不是依赖于基于无障碍重力驱动条件的简单数学估计，这点非常重要。“这是更准确的信息，”Sproule说。“如果受到潮汐影响或回水影响， 水深换算的流量可能会出现滞后现象，而且数据不准确。”他补充说，Greenspan公司开发了自己的流速率定软件，以确保流量的准确计算。由于具有多个测量方向，SonTek-IQ非常适合存在滞后的情况。专有流量算法非常适合在灌溉渠道、天然河流和管道中收集数据。该仪器采用SonTek独有的SmartPulseHD自适应采样。使用垂直声束和压力进行水位自动校准。精心布置Sproule指出，在隧道内部和周围，SonTek Argonaut SL（侧视）测流仪布置在精心确定的高度，以便为高流量情况做好准备。两个Argonaut SW（浅水）测流仪测量下游排放点的双箱涵的流量和流速，为流量模型提供信息。即使洪水没有来临，信息流也提供了有价值的洞察力。Sproule指出，事实上，来自SW的数据显示，在洪水事件发生后，发现在其潜水面中储存了惊人数量的水，并在比Greenspan模型最初假设的更长的时间内才可以释放了这些水。Sproule指出，在洪水期间保护贵重设备可能是一项挑战。Greenspan公司的Wayne Farrell设计了“骑士头盔”站，用自动缩回的头盾保护传感器，让人想起中世纪的骑士头盔。“骑士头盔”站精心放置在测量系统中高水位的最佳高度，每次洪水过后都必须进行维护。Sproule 指出：“设计这些装置是为了防止仪器被大型残片冲走，但这些装置确实已经变成淤泥收集器。”他补充说，Greenspan公司开发了自己的校准软件，以方便测流仪的日常和暴雨后维护。该公司还开发了一个专有系统，为每个采样点建立8万个点的横断面。Sproule说，Greenspan团队还包括水文测量技术员BenNoble Clem Williams和Faizal Yusoff，他们认为SonTek Argonauts是SMART项目的必然选择。他解释说：“我们曾考虑过雷达/声纳，但价格非常昂贵，而且我们有很多使用SonTek设备的经验。”“在这个项目中，这是最简单、最准确的方法。我们在新加坡有一个八人的雨水监测小组，使用SonTek的设备已经14个月了，所以我们知道它能做什么，不能做什么。”服务支持很好，设备也很可靠。他补充道。仪器很可靠，一旦出现问题，公司会迅速做出响应。对于像SMART这样大规模的项目，快速响应至关重要。在2007年9月的一次系统测试中，该系统提前30分钟准确预测到了河流水位会上升，成功分流50万立方米水。随着车流穿过巨大的隧道，无声的传感器网络向Greenspan公司的SCADA系统报告时，Sproule对SMART项目进行了反思。“这是Greenspan公司设计过的最复杂的系统，”他指出，该系统平稳运行和保护吉隆坡11.8米高的隧道一样，是一个令人惊叹的奇迹。

AV9000 流量计在污水处理厂回流系统中的应用A2O工艺是较为常见的一种污水生物处理工艺，其中回流系统包括混合液内回流和污泥外回流，混合液内回流是将好氧池混合液回流至缺氧池，使回流至缺氧池的硝酸盐和亚硝酸盐进行反硝化脱氮。污泥外回流是将污泥从沉淀池底部回流至厌氧池，以确保整个A2O生物系统保持一定的污泥浓度。因此控制回流量，对于污水工艺的稳定运行和处理效果至关重要。长期以来，污水厂运营人员通常以回流泵额定流量和性能曲线，并配合个人经验估算和控制回流量，但是随着国家节能减排战略实施和污水处理厂工艺的精细化管理需要，精确的回流量计量和控制成为其中一项污水处理流程的改善目标。本案例为某采用A2O工艺的污水处理厂为更好的控制回流系统的运行，合理安排回流比。使用FL1500控制器和AV9000浸没式流量计系统监测回流系统的流量变化情况，指导工艺运行，提高运行效率。A2O工艺流程图监测点位选取污泥回流池其中一部分总长约20米的直管段，安装点位于直管段靠近中心部位，池深1.4米，宽度1.2米，符合流量计安装前十后五的基本原则，即流量计安装点上游10倍管道宽度和下游5倍管道宽度的距离范围内是平稳流态，没有弯折和支流。AV9000浸没式流量探头符合IP68防水级别，使用L型支架安装于回流池底部，安装高度略高于污泥常年沉积面之上，支架固定部分位于侧壁，可上下调节方便维护，参见下图1。FL1500控制器安装于回流池上方的空置处，安装于不锈钢机箱内，下方使用膨胀螺栓固定于混凝土基质上，参见下图2。整套系统使用220VDC市政供电，可通过FL1500控制器现场查看瞬时流量，实时监控流量变化，指导工艺流程。监测数据通过4-20ma信号上传至客户数据平台查看下载。图1 AV9000安装点图2 FL1500安装点现场AV9000流量计测量数据稳定，可输出水深、流速、流量等常规参数。其中最重要的流量数据与回流泵估算流量一致。测试阶段内，回流泵估算数据在1600-1700立方米/小时，AV9000流量计数据在1650立方米上下，呈小幅波动状态，符合实际情况。现场长期数据的稳定性良好，可以反馈回流系统整体流量情况并指导回流泵运行，对于流量控制起到了重要作用。流速面积法测量，数据稳定可靠。现场显示和后台数据同步，可实现多种数据查看方式。安装维护简便，无需复杂经验。整体系统稳定，兼容性良好，易于操作。本案例中的AV9000流量计和FL1500控制器组成回流池流量监测系统，用于市政污水处理厂内部工艺管控，实现工艺精细化管理。总体来看，在保证运维工作能够按照标准流程完成的情况下，AV9000流量计可以完成回流池流量监测，为客户监测回流流量和控制污水处理过程中的回流比提供帮助。END