明渠流量監(jiān)測(cè)方案

1、明渠流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案及報(bào)價(jià)北京金水中科科技有限公司2010年11月10日一、 技術(shù)方案1. 流量計(jì)量 渠道流量計(jì)量方法主要有水位法與流速面積法：水位法是通過(guò)測(cè)量量水建筑物的上游（或上、下游）水位并經(jīng)經(jīng)驗(yàn)公式或?qū)嶒?yàn)曲線換算成流量來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)量的。因此水位法流量計(jì)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(shí)，量水建筑物會(huì)產(chǎn)生水頭損失而影響渠道過(guò)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(shí)會(huì)在量水建筑物處形成淹沒(méi)出流，此時(shí)測(cè)量精度會(huì)大幅下降。 流速面積法則不需修建量水建筑物，通過(guò)測(cè)量過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（實(shí)際上過(guò)水?dāng)嗝婷娣e是通過(guò)測(cè)量的水位來(lái)?yè)Q算求得的）與斷面流速來(lái)求得流量，并且精度高，且不受

2、下游頂托水的影響。流速面積法流量計(jì)主要有超聲波時(shí)差法流量計(jì)與超聲波多普勒法流量計(jì)。 由于超聲波時(shí)差法流量計(jì)與超聲波多普勒法流量計(jì)過(guò)去主要以國(guó)外產(chǎn)品為主，國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有同類產(chǎn)品，因此造價(jià)很高，一般在主要干渠及重要支渠上安裝此類產(chǎn)品，斗口很難普及，一般均以水位法流量計(jì)（水位計(jì)+量水建筑物）作為斗口計(jì)量的主要設(shè)備。 時(shí)差法適用于水位變化幅度不大且水質(zhì)較清的渠道，對(duì)于水中雜質(zhì)（水草、漂浮物、懸浮物等）較多或水位變化幅度較大的渠道，適宜采用多普勒法流量計(jì)。 由北京金水中科科技有限公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的HOH-L-01型超聲波多普勒明渠流量計(jì)，在技術(shù)性能與國(guó)外同類產(chǎn)品一樣的情況下，極具價(jià)格優(yōu)勢(shì)，是灌區(qū)渠道計(jì)量的首選

3、。2輸數(shù)據(jù)傳通訊方案有四種大類可選：a.有線方式:電纜、光纜b.無(wú)線超短波電臺(tái):230Mc.無(wú)線寬帶通訊:CANPYd.公網(wǎng)通訊：GPRS、GSM 考慮造價(jià)及維護(hù)費(fèi)用，選擇公網(wǎng)通訊，考慮流量數(shù)據(jù)需實(shí)時(shí)上傳且上傳時(shí)間間隔較短，一般采用公網(wǎng)的GPRS數(shù)據(jù)通訊3.電源 由于測(cè)流現(xiàn)場(chǎng)均為野外，無(wú)明用電可用，因此通訊設(shè)備的供電采用大蓄電池或太陽(yáng)能電源方式，考慮蓄電池需一個(gè)月維護(hù)一次，由于測(cè)點(diǎn)多而分散，維護(hù)工作量很大，所以采用太陽(yáng)能電源方式?，F(xiàn)場(chǎng)由于沒(méi)有建筑物可用，考慮防盜需求，需要在測(cè)點(diǎn)旁豎立電桿以便架設(shè)太陽(yáng)能板及其他現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。4.監(jiān)控軟件監(jiān)控軟件安裝于管理站專用服務(wù)器上，并將依照水情實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)提

4、供基于WEB方式的瀏覽、查詢及統(tǒng)計(jì)等功能，具體如下：a.數(shù)據(jù)采集功能： 自動(dòng)接收現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)于相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)表中；人工方式導(dǎo)入人工上報(bào)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。b.用水戶管理: 系統(tǒng)可自動(dòng)增加及修改用水戶及相關(guān)測(cè)點(diǎn)內(nèi)容； 人工輸入用水戶及測(cè)點(diǎn)等實(shí)體的相關(guān)屬性數(shù)據(jù)。d.權(quán)限管理: 系統(tǒng)對(duì)不同用戶可設(shè)置不同的使用權(quán)限e.統(tǒng)計(jì)分析功能以報(bào)表形式顯示各用水戶的用水流量及累積用水量、各用水戶用水量的對(duì)比分析統(tǒng)計(jì)各用水戶的水費(fèi)統(tǒng)計(jì)分析以及相關(guān)的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表等 一個(gè)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備配置方案如下表：序號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1明渠流量計(jì)HOH-L-01套1包括流速水位傳感器與二次儀表2GPRS通訊儀 只13太陽(yáng)

5、能電源套1包括太陽(yáng)能電池板、充電電源、電源控制器和支架、12V120AH免維護(hù)蓄電池4電桿根15避雷器套16控制箱只1保護(hù)設(shè)備及電池7數(shù)據(jù)電纜RVVP,4芯,0.5mm2米1008附屬土建設(shè)施處1二、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖 其中：流量計(jì)由水位流速傳感器與終端機(jī)（二次儀表）組成； 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(diǎn)上網(wǎng)登錄查詢及操控； 服務(wù)器與固定IP最好租用電信運(yùn)營(yíng)商的。三、設(shè)備性能及監(jiān)控軟件簡(jiǎn)介1、HOH-L-01多普勒超聲波明渠流量計(jì) 儀器結(jié)構(gòu)如下圖，其中探頭安裝于渠道底部，終端機(jī)置于控制箱與通訊設(shè)備相連。儀器結(jié)構(gòu)圖 各部件名稱如下：1探頭 2通信電纜 3上位機(jī) （終端機(jī)

6、） 技術(shù)參數(shù)：·流速：        ·量程： 21mm/s到5000mm/s        ·準(zhǔn)確度：測(cè)量流速的±2%         ·分辨率：1mm/s·溫度：·量程： 0到60         ·分辨率：0.2&

7、#160;   ·水位： ·量程： 0到5m ·分辨率：1 mm·準(zhǔn)確度：測(cè)量水位的±1% ·電源：內(nèi)部電池6V DC ，外接6VDC28V DC·接口：  標(biāo)準(zhǔn)RS232、RS485·數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量：每10分鐘采集一條記錄，可以存儲(chǔ)超過(guò)6個(gè)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(zhǎng)期不丟失·運(yùn)行溫度：0到60水溫  ·尺寸： （50×50×30）mm（探頭）（150×120×50）mm（終

8、端機(jī)）10m（通信電纜標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，可加長(zhǎng)到200 m）透?jìng)髂K）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(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)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(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的透明傳輸。GPRS DTU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(tái)，實(shí)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(wú)線模塊。該款產(chǎn)品穩(wěn)定可靠、功能強(qiáng)大，具有完善的心跳防斷線機(jī)制、掉線實(shí)時(shí)復(fù)位、模塊死機(jī)實(shí)時(shí)管腳復(fù)位機(jī)制。數(shù)據(jù)傳輸終端工作特點(diǎn)：² 透明數(shù)據(jù)傳輸，

9、直接提供TTL、RS232或RS/485接口（通過(guò)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。² 無(wú)需后臺(tái)計(jì)算機(jī)支持，普通GPRS Modem通常需要附著在PC機(jī)上虛擬撥號(hào)上網(wǎng)，利用PC機(jī)的資源進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)和協(xié)議轉(zhuǎn)換， GPRS DTU內(nèi)置GPRS Modem及高性能嵌入式MCU，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接和協(xié)議處理，無(wú)需后臺(tái)計(jì)算機(jī)支持。² 多種傳輸方式，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)點(diǎn)、點(diǎn)多點(diǎn)、中心多點(diǎn)、多點(diǎn)中心的對(duì)等數(shù)據(jù)傳輸方式。² 永遠(yuǎn)在線，開(kāi)機(jī)就能夠自動(dòng)附著到GPRS網(wǎng)絡(luò)上，

10、自由實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上行、下行傳輸，同時(shí)可以自設(shè)?；顣r(shí)間，利用軟件自動(dòng)維護(hù)鏈路狀態(tài)。² 按流量計(jì)費(fèi)，GPRS DTU一直在線，按照接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來(lái)收取費(fèi)用，沒(méi)有數(shù)據(jù)流量傳遞時(shí)，不收費(fèi)用。DTU的技術(shù)指標(biāo)： 采用工業(yè)級(jí)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(shí)時(shí)性好； 接口速率、目錄服務(wù)器IP、服務(wù)器端口、終端序列號(hào)、管理員密碼、?；顣r(shí)間等均可以通過(guò)計(jì)算機(jī)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(jiǎn)單、方便； 通信距離遠(yuǎn)、覆蓋面積廣，終端實(shí)時(shí)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(jí)1、實(shí)時(shí)水情以報(bào)表形式顯示各測(cè)點(diǎn)的當(dāng)前水位及各測(cè)點(diǎn)的歷史水位變化過(guò)程2、水位、流量變化過(guò)程 各測(cè)點(diǎn)的每十分鐘的水位、流速、流量顯示3、流量統(tǒng)計(jì)查詢: 各測(cè)點(diǎn)的日用水量統(tǒng)計(jì)報(bào)表（每小時(shí)平均流量及過(guò)水量）；各測(cè)點(diǎn)的月用水量統(tǒng)計(jì)報(bào)表（每日用水