测流量水自动化

2019-12-30

目前测流量一直沿用传统人工流速仪法,任务重、占用人员多,采样少,精度低,机械流速仪易磨损、误差大、率定难,测后整编计算繁琐,急需实现电子化自动测流。


  我司一直进行探索尝试,希望能优选出一两种适合的测流形式加以推广应用,但明渠测流相对复杂,水流、水体、工程和环境条件都有影响,增大误差甚至造成失效,传统测法如关系曲线推求、建筑物量水等因精度低、干扰多、对水头水流等条件要求高、电子配套系统功能单一、使用运维不便等,大多不能使用或不能普遍应用。


  断面流速法更适合灌区渠道条件和运管习惯,是沿用多年的测流方法。新型流速设备为传统的断面流速法测流的改进创造了条件,灌区采用多普勒流速仪设备进行功能扩展、模块配套和算法优化,并就安装方式和配套水位测法不断进行适应性改进,提高了精度、完善了功能、增强了稳定性和抗干扰能力、简化方便了操作,组成了新型的测流量水系统。


①测法先进

优选的多普勒流速测法,较电磁式、超声时差式、水面雷达波式等测法更适合明渠,原理可靠,水下干扰少,无介质变化,精度有保障;垂线流速较点流速、面流速更有代表性,较分层流速更能适应水深变化。


②安装方便、使用灵活

改进探头安装方式,由渠底固定安装改为水面浮式安装,两者灵活选用,解决了带水不能安装或维修、停水不能回收等问题。底装的底座导流效果好,不会引起淤积和钩挂杂物,浮装的浮船能有效固定探头保持在最佳姿态和方向,不受波浪和水深变动影响。可单测线、也可多测线布置,探头横向位置可按照流速分布灵活确定,换算系数可接近1。


③前端智能计算,多种测量值输出

数据处理计算在前端实现,可脱离网络和数据库运行,自动计算过水断面面积并计算流量、水量,初始数据智能处理,采用平均值±20%取值和标准差算法拉依达准则(3σ法则)两级过滤,能有效剔除异常数据和消除离散值,抗杂物干扰或水流波动影响,瞬时值精准,累积量准确,误差不累积。


④兼容性好,方便集成组网

与水情监测系统完全兼容,协议接口一致,水位数据共享共用,可合并建站、在服务端和平台端集成,可独立运行、自成系统。


  新系统已全面布置到到一、二级测站,通过了长时间运行检验,1.5m/s流速下流速值浮动范围在3%以内,平稳水流时低至1%,流量精度可达3%,绝对精度能控制在5%以内,数据稳定且规律,水量总体平衡,当前正与人工测流配合使用,有望成为灌区主要测流方式。


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