河道流量監(jiān)測(cè)解決方案

一、目的

現(xiàn)場(chǎng)為人工修建渠道，渠道斷面較小，泥沙含量較低，因此考慮使用多普勒超聲波流量計(jì)，可以同時(shí)監(jiān)測(cè)水位，流速，流量，增加水質(zhì)傳感器，常規(guī)的5參數(shù)以及COD，氨氮等參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控渠道內(nèi)的水質(zhì)情況，現(xiàn)場(chǎng)視頻實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)情況，所有數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線在平臺(tái)上面統(tǒng)一查看，最后在微信端或者電腦端查看分析。

二、整體系統(tǒng)

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)人員反饋，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的河道進(jìn)行監(jiān)測(cè)，河道、渠道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：建議采用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)或者是市電供電。5分鐘上傳一次數(shù)據(jù)的話。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。

三、方案整體由以下幾個(gè)部分組成

1.AMT-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.AMT-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)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.云平臺(tái)

四、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Δf， 多普勒頻移Δf正比于流速。通過(guò)測(cè)量多普勒頻移Δf即可測(cè)量出流體的流速。

多普超聲波流量計(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，流速精度可達(dá)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)流低至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)水流造成阻礙。

（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)：

測(cè)量環(huán)境溫度：0～45℃

校準(zhǔn)：樣品校準(zhǔn)、斜率校準(zhǔn)

電纜長(zhǎng)度：10米，其它長(zhǎng)度可定制

七、云平臺(tái)：

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。