流量在线监测方式探索

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表 1
类 型
S I 一 3 L S 3 RG 3 O
天 线 类 型
平板 锥 形 平板
功 耗
无 数 据 4 0 o mA l 3 0 mA
精 度
电源范围 河 态调 整
无 无
应 用
少 多 较多
2 传感器的选择
流速传 感器( 流量计 ) 是 流 量在 线 监 测 重要 组 成 部 分 , 是 系统 数 据 的 来 源 , 它 的计 量精 度 , 使 用寿命和 可靠性 , 是 保 证
系统 运 行 的基 础 。 流 速 传 感 器 ( 流 量计 ) 的选 择 是 流 量在 线监
测 系统 的 关键 。下 面 介 绍 几 种 常 用流 速 传 感 器 及 适 用 条件 :
2 . 1 电磁 式流速 仪
基 本 原 理 :流 体 在 电磁 流 速 仪 内部 的 磁 场 中运 动 会 有 感 应 电动 势 产 生 , 根 据 磁 感 应 强 度 大 小恒 定 的 情 况 下 , 电动 势 的 大 小与 流 运 动 速 度 成 正 比 的规 律 。 从 而 测 算 出流体 的流 速 。
速 剖 面仪 ( H— A D C P ) , 垂 线 声 学 多普 勒 流 速 剖 面 仪 ( V — A D C P ) , 走航 式 声 学 多普 勒 流速 剖 面仪 ( 走航式 A D C P ) 几种 类 型
超 声波式时差法流量计 。 利 用在 测 量 河段 上 、 下 游装 置 两 H — A D C P换 能 器 固定 在 支 架上 , 支架上 、 下移动 . 调 整 换 能 器 个 相 向交 替 收 发 超 声 波 换 能 器 ,通 过 测 量 超 声波 在 流 体 顺 流 入 水深 度 。 轨 道 式 易安 装 垂 直 河 岸 , H — A D C P换 能 器 固 定在 滑 和 逆 流 传 播 时产 生 的 时 间 差 , 从 而 测 算 出流体 的流 速 车上 , 滑 车安 装在 轨 道 上 , 滑车用钢 丝绳 牵引. 换 能 器 平 行 于 ( 1 ) H — A D C P , A D C P是 采 用 声 学 多普 勒 效 应 , 换 能器 以固
2 . 2 接 触式流 速 仪( 流 量计 )
3 传感器安装位置 的确 定
( 2 ) H— ADC P。H— ADC P根 据 河 道 地 形状 况选 择 两种 安 装 方式 , 分 别 为 支臂 式 和 轨 道 式 。 其 中 , 支 臂 式如 图 1 所 示, 将
( 1 ) 利 用 水 文缆 道 。 在 建 有 水 文 缆 道 的 测 站 , 按 测 站 特 性 目前 常 用 的超 声 波 式 时差 法 流 量 计 , 水 平 式声 学 多普 勒 流 进 行 流 量 测 验 的 . 选 用 电磁 流 速 仪 或 走航 式 ADCP进 行 测 量
条件 影 响 小 , 易于安 装 , 目前得 到 广 泛使 用 。
雷 达 流 速 仪 工 作 原 理 : 雷达 流 速 仪 向水 流 方 向发 射 雷 达
波 当 雷 达 波 撞 击 水 面 时 返 回 到 雷 达 流 速 仪 . 根 据 发 射 和 返 回
计算水面流速 . 建 立 水 面 流速 与 垂 线 平 均 流 从 简 单数 据 监 测 任 务 向新 型 的研 究成 果 转 变 . 由技 术标 准 型 雷 达 波 频 率 不 同 . 速, 断面平均流速关系, 推求断面流量。 表 1是 美 国 D e c t u r S I 一 向水 文服 务 方 向 突破 。
0 . 1 m/ s 1 2  ̄ 2 4 VD C 0 . 0 3 m/ s 9 - 4 8 VDC
0 . 0 2 m/ s 5 . 5 ~ 3 O V 提 供 5种
综 合 上 述 几 种 非 接 触 流 速 传 感 器 来 看 。 采 用 最 先进 平 板 天线的 R G 3 0具 备 宽 流 速 范 围 、 体 积小、 波束 角 小 , 能量集 中. 相应精度 高, 且 功耗 小 。 此外 . R G 3 O已在 中小 河 流 项 目 中大 量 使 用, 实践证明, 其性能稳定可靠 、 可 适 应 不 同河 流 形 态 , 且 能 自动 调 整俯 仰 角 。 因 此 , 应优先选择 R G 3 0系列 产品 . 作 为 流 量在 线 测验 设 备
立流 量 数 据 采 集 和 数 据 通 信 传 输 网络 , 根 据测站特性 . 流 速仪 ( 流量 计) 类型, 建立流量计算模型 , 建立数据 接收 、 汇 集 处 理
中心 . 从 而 完 成 流 量 测验 过 程 。
L型 、 美 国 ACI 公司S 3、 奥 地利 S o mme r公 司 RG3 0 系 列 三 种 流量 在 线 监 测 系统 建 设 , 是利用现代 新技术 、 新仪 器 , 建 3 传 感 器 的 比较
方法 使 实 时 流 量 在 线 监 测 的 实 现 成 为 可 能 。本 文 主要 从 流 量 在 线 监 测 系 统 传 感 器 的 选 择 入 手 , 对 传 感 器 安 装位 置 以及 设备 安 装 垂 线 的位 置 确 定 方法 进 行 了重 点 阐述 , 并 对 流 量 计 算 模 型 的确 定 进 行 了合 理 化 分析 , 以供 同行 参 考 。
【 关键词 】 流量 i 在线监测 ; 传感器
【 中图分 类号 】 P 3 3 2 . 4
【 文献标识码 】 A
【 文章 编号 】 2 0 9 5 — 2 0 6 6 ( 2 0 1 5 ) 0 7 — 0 0 8 9 — 0 2
1 引 言
水 文 监 站 流 量 测 验 方 式 在 不 断改 革 发 展 .从 过 去 传 统站 点人 工 测 验 , 逐 步 向 新 技 术 自动 j 受 I I 验、 记录、 转换 、 传输 改 变,
L o W C A R B o N Wo R L D 2 0 1 5 / 3
能源 ・ 水利
流量在 线监 测 方式探 索
杨宏 斌 ( 湖北省恩施自治州 I 水文水资源勘测局, 湖北 恩施 4 4 5 0 0 0 )
【 摘 要 】 随着社会经济的发展 , 社会各界对水 文资料 的要 求越来越 高。水位雨量的 自动监测是流量 自动监测的基础 , 而流量测验 的新技术 新