明渠流量监测方案.docx

明渠流量监测系统
方案及报价

北京金水中科科技有限公司
2010年11月10日

技术方案
流量计量
渠道流量计量方法主要有水位法与流速面积法：
水位法是通过测量量水建筑物的上游（或上、下游）水位并经经验公式或实验曲线换算成流量来实现计量的。因此水位法流量计需要修建量水建筑物，且精度不高，当渠道沿程水头差较小时，量水建筑物会产生水头损失而影响渠道过水；另一方面当量水建筑物下游附近建有闸门等挡水建筑物时会在量水建筑物处形成淹没出流，此时测量精度会大幅下降。
流速面积法则不需修建量水建筑物，通过测量过水断面面积（实际上过水断面面积是通过测量的水位来换算求得的）与断面流速来求得流量，并且精度高，且不受下游顶托水的影响。流速面积法流量计主要有超声波时差法流量计与超声波多普勒法流量计。
由于超声波时差法流量计与超声波多普勒法流量计过去主要以国外产品为主，国内几乎没有同类产品，因此造价很高，一般在主要干渠及重要支渠上安装此类产品，斗口很难普及，一般均以水位法流量计（水位计+量水建筑物）作为斗口计量的主要设备。
时差法适用于水位变化幅度不大且水质较清的渠道，对于水中杂质（水草、漂浮物、悬浮物等）较多或水位变化幅度较大的渠道，适宜采用多普勒法流量计。
由北京金水中科科技有限公司开发生产的HOH-L-01型超声波多普勒明渠流量计，在技术性能与国外同类产品一样的情况下，极具价格优势，是灌区渠道计量的首选。

2．输数据传
通讯方案有四种大类可选：
a.有线方式:电缆、光缆
b.无线超短波电台:230M
c.无线宽带通讯:CANPY
d.公网通讯：GPRS、GSM
考虑造价及维护费用，选择公网通讯，考虑流量数据需实时上传且上传时间间隔较短，一般采用公网的GPRS数据通讯

3.电源
由于测流现场均为野外，无明用电可用，因此通讯设备的供电采用大蓄电池或太阳能电源方式，考虑蓄电池需一个月维护一次，由于测点多而分散，维护工作量很大，所以采用太阳能电源方式。现场由于没有建筑物可用，考虑防盗需求，需要在测点旁竖立电杆以便架设太阳能板及其他现场设备。
4.监控软件
监控软件安装于管理站专用服务器上，并将依照水情实时数据库，同时提供基于WEB方式的浏览、查询及统计等功能，具体如下：a.数据采集功能：
自动接收现场设备采集的实时数据，并存储于相应的数据库表中；人工方式导入人工上报的现场数据。
b.用水户管理:
系统可自动增加及修改用水户及相关测点内容；
人工输入用水户及测点等实体的相关属性数据。
d.权限管理:
系统对不同用户可设置不同的使用权限
e.统计分析功能
①以报表形式显示各用水户的用水流量及累积用水量、
②各用水户用水量的对比分析统计
③各用水户的水费统计分析
④以及相关的统计分析报表等

一个测点的标准设备配置方案如下表：

序号名称规格单位数量备注1明渠流量计
HOH-L-01套1包括流速水位传感器与二次仪表2GPRS通讯仪只13太阳能电源套1包括太阳能电池板、充电电源、电源控制器和支架、12V120AH免维护蓄电池4电杆根15避雷器套1
6控制箱只1保护设备及电池

7数据电缆RVVP,4芯,0.5mm2米1008附属土建设施处1

二、系统网络结构示意图

其中：①流量计由水位流速传感器与终端机（二次仪表）组成；
②监控管理软件安装于服务器上，BS结构，管理者可在
任何地点上网登录查询及操控；
③服务器与固定IP最好租用电信运营商的。

三、设备性能及监控软件简介
1、HOH-L-01多普勒超声波明渠流量计
仪器结构如下图，其中探头安装于渠道底部，终端机置于控制箱与通讯设备相连。

仪器结构图

各部件名称如下：
1探头2通信电缆3上位机（终端机）

技术参数：
·流速：·量程：21mm/s到5000mm/s·准确度：测量流速的±2%·分辨率：1mm/s
·温度：
·量程：0℃到60℃·分辨率：0.2℃·水位：·量程：0到5m
·分辨率：1mm
·准确度：测量水位的±1%
·电源：
内部电池6VDC，外接6VDC～28VDC
·接口：
标准RS232、RS485
·数据储存容量：
每10分钟采集一条记录，可以存储超过6个月的数据，而且这些数据即便在掉电的情况下，也可以长期不丢失
·运行温度：
0℃到60℃水温
·尺寸：
（50×50×30）mm（探头）
（150×120×50）mm（终端机）
10m（通信电缆标准长度，可加长到200m）

透传模块）系统提供高速、永远在线、透明数据传输的虚拟专用数据通信网络。主要针对电力系统自动化、工业监控、交通管理、金融、证券等部门的应用，利用GPRS网络平台实现数据信息的透明传输。GPRSDTU适合前端用户设备/前端采集设备或智能数据设备，提供标准的数据接口，