多普勒超聲波流量計(jì)在排水管網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
來(lái)源:admin 瀏覽量: 發(fā)布時(shí)間:2020-08-05 15:20:35
實(shí)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(shí)便捷的追查手段,同時(shí)對(duì)排污等違法行為提供監(jiān)控預(yù)警和取證。二是管理人員、巡查人員能夠通過(guò)移動(dòng)終端查看實(shí)時(shí)視頻,實(shí)現(xiàn)隨時(shí)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(guò)視頻監(jiān)控手段,加以智能化分析,在末端截污、點(diǎn)位治理、源頭治理、河道系統(tǒng)治理上形成高效、可視化、平臺(tái)化、信息化的治理方法,位滇池保護(hù)治理提供有針對(duì)性的決策依據(jù)。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)人員反饋,需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)排污口進(jìn)行監(jiān)測(cè),管網(wǎng)中采用多普勒超聲波流量計(jì),同時(shí)監(jiān)測(cè)水位,流速,流量,水質(zhì)(PH,溶解氧,電導(dǎo)率,濁度,水溫,COD,氨氮等),統(tǒng)一連接遙測(cè)終端機(jī),遙測(cè)終端機(jī)插卡或者有線上傳至德系云平臺(tái),在微信端或者電腦端可隨時(shí)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(yáng)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(gè)月供電。太陽(yáng)能供電適合一些長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的場(chǎng)合,可滿足連續(xù)陰雨天一個(gè)月的情況下數(shù)據(jù)正常供電。
方案整體由以下幾個(gè)部分組成:
1、DX-LSX-1多普勒超聲波流量計(jì)探頭:該探頭可同時(shí)測(cè)量水位、流速、流量、水溫。
2、水質(zhì)傳感器:PH、溶解氧,電導(dǎo)率,濁度,水溫,COD,氨氮等。
3、DX-RTU-1遙測(cè)終端機(jī):該遙測(cè)終端機(jī)主要功能是將各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的流速流量信息進(jìn)行匯總計(jì)算,通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器,可以通過(guò)德希云平臺(tái)(免費(fèi))或者數(shù)據(jù)接收軟件(收費(fèi)、且要求客戶有固定IP的服務(wù)器)查看實(shí)時(shí)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(yáng)能電池板和蓄電池:主要用于傳感器探頭和遙測(cè)終端機(jī)供電,一般采用38AH/12V蓄電池和40W太陽(yáng)能電池板供電,默認(rèn)5分鐘采集一次。
5、鍍鋅鋼管:用于線纜走線。
6、設(shè)備機(jī)箱:用于放置控制器、電池、充電器、信號(hào)防雷器等。
7、安裝支架:用于將流量計(jì)探頭固定于渠道內(nèi)部。
8、其他必要設(shè)備(電源,地籠,基礎(chǔ)等)。
9、德希云平臺(tái)
硬件產(chǎn)品的參數(shù)極其性能指標(biāo):
1、多普勒超聲波流量計(jì)
多普勒超聲波流量計(jì)測(cè)量原理:
多普勒超聲波流量計(jì)流速測(cè)量基于多普勒效應(yīng),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(huì)含有氣泡或者顆粒等雜質(zhì)(可以認(rèn)為流體中的雜質(zhì)和水流的速度一致),當(dāng)超聲波接觸到流體中的雜質(zhì)時(shí)會(huì)使反射的超聲波產(chǎn)生多普勒頻移△f,多普勒頻移△f正比于流速。通過(guò)測(cè)量多普勒頻移△f即可測(cè)量出流體的流速。
多普勒超聲波流量計(jì)采用速度面積法測(cè)流,利用超聲波流速傳感器測(cè)量流速V,利用壓力式水位計(jì)測(cè)量水位H,預(yù)先在控制器設(shè)置的渠道參數(shù),控制器可以利用水位自動(dòng)換算出過(guò)流面積S,流體的流量公式為:
Q=V×S
其中V----流速S----過(guò)流面積Q---瞬時(shí)流量
由于采用了速度面積法測(cè)流,其可以適用于任何形態(tài)的斷面。
優(yōu)點(diǎn):
(1)測(cè)量精度高,流速精度可以測(cè)量流速的±1%。
(2)采用速度面積法測(cè)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(cè)量。使用簡(jiǎn)單,只需要將設(shè)備固定在渠道里面即可完成測(cè)量。
(3)能夠測(cè)流低2cm/s的流速,是其他流量傳感器無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
(4)無(wú)水頭損失,不會(huì)對(duì)水流造成障礙。
(5)設(shè)備整體高度3cm,只需要最低水位3CM就可以監(jiān)測(cè)。
產(chǎn)品特點(diǎn):
◇寬量程:0.02-5m/s(流速)
◇分辨率可達(dá)1mm/s(流速)
◇高響應(yīng)時(shí)間,打破以往需要長(zhǎng)時(shí)間才能得到流速流量的,測(cè)量結(jié)果時(shí)時(shí)刷新。
◇速度面積法流量測(cè)量,適合滿管及非滿管,可自由設(shè)定斷面水位關(guān)系。
◇內(nèi)部自帶高精度溫度傳感器可用于水溫測(cè)量和聲速補(bǔ)償。
◇流體力學(xué)外殼設(shè)計(jì),對(duì)水體流態(tài)影響小,不影響測(cè)量精度。
◇防腐蝕外殼設(shè)計(jì),能夠在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期工作。
◇可提供瞬時(shí)流量值和累積流量值。
◇無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件,不存在泥沙堵塞或水草、雜物纏繞等問(wèn)題,適用于泥沙懸浮物含量高,水草等漂浮物多的河流中測(cè)量。
◇測(cè)量線性,出廠已校準(zhǔn)長(zhǎng)期使用也無(wú)需校準(zhǔn)。
◇配有數(shù)據(jù)接收軟件,可讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和累計(jì)數(shù)據(jù)。
2、遙測(cè)終端機(jī)
◇通信功能:支持GPRS,短信息,衛(wèi)星,433,以太網(wǎng)等多種通信方式。
◇工作模式:支持實(shí)時(shí)在線以及定時(shí)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(fēng)速風(fēng)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(gè)工業(yè)相機(jī)抓拍上傳。
◇遠(yuǎn)程管理功能:支持遠(yuǎn)程配置,遠(yuǎn)程升級(jí),遠(yuǎn)程重啟等遠(yuǎn)程維護(hù)功能。
◇報(bào)警功能:水位雨量,門(mén)限報(bào)警。
◇存儲(chǔ)功能:自帶flash存儲(chǔ)以及TF卡,可永久存儲(chǔ)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(dǎo)出。
◇支持多3個(gè)中心,可實(shí)現(xiàn)“一包多投”功能
◇支持256GB容量TF卡,可作為海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)使用。
◇寬電壓設(shè)計(jì),具有反接保護(hù)喝短路保護(hù)功能。
◇所有輸入輸出端口采用抗雷擊設(shè)計(jì),可省外置防雷保護(hù)模塊。
◇支持主備信道切換,以及GPRS短信同時(shí)上報(bào)(短信內(nèi)容格式可定制)。
◇安全報(bào)警功能:支持柜門(mén)開(kāi)啟報(bào)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(jì)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(zhuǎn)換模塊),2路12V可控電源輸出,1路5V可控電源輸出。
◇存儲(chǔ)容量:16M,支持256GTF卡。
◇供電電壓:6-24V.
◇功耗:待機(jī)電流∠1Ma(12V).
◇工作電流∠6Ma(12V).
◇工作環(huán)境:溫度-30-60℃,濕度:∠95%(無(wú)凝露)。
管道安裝示意圖:
安裝注意事項(xiàng):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(duì)水流方向,對(duì)于環(huán)境比較惡劣的場(chǎng)合L型支架相應(yīng)更改形態(tài),避免橫穿管道。
L型支架尺寸圖:
安裝案例:
德希云平臺(tái):
德系云數(shù)據(jù)展示平臺(tái):主要用于展示各個(gè)站點(diǎn)的水位、流速、流量等信息。其功能為:站點(diǎn)的管理,全部站點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的查看,單個(gè)站點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報(bào)表、曲線、歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出、歷史曲線的導(dǎo)出。該平臺(tái)可以免費(fèi)使用,如需自建平臺(tái)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。遙測(cè)終端機(jī)支持的協(xié)議是SL651-2014水文通訊規(guī)約。