河道流量監(jiān)測解決方案

一、目的

現(xiàn)場為人工修建渠道，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，可以同時監(jiān)測水位，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)，實時監(jiān)控渠道內(nèi)的水質(zhì)情況，現(xiàn)場視頻實時查看現(xiàn)場情況，所有數(shù)據(jù)通過無線在平臺上面統(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)場人員反饋，需要對現(xiàn)場的河道進行監(jiān)測，河道、渠道中采用多普勒超聲波流量計，同時監(jiān)測水位，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)一連接遙測終端機，遙測終端機插卡或者有線上傳至云平臺，在微信端或者電腦端可隨時共享數(shù)據(jù)。

供電：建議采用太陽能供電系統(tǒng)或者是市電供電。5分鐘上傳一次數(shù)據(jù)的話。太陽能供電適合一些長期監(jiān)測的場合，可滿足連續(xù)陰雨天一個月的情況下數(shù)據(jù)正常供電。

三、方案整體由以下幾個部分組成

1.AMT-LSX-1多普勒超聲波流量計探頭：該探頭可同時測量水位、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遙測終端機：該遙測終端機主要功能是將各個測量點的流速流量信息進行匯總計算，通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器，可以通過云平臺（免費）或者數(shù)據(jù)接收軟件（收費、且要求客戶有固定IP的服務(wù)器）查看實時的水位、流量信息。（也可以采用DX100C通用型數(shù)字控制器）

4.太陽能電池板和蓄電池：主要用于傳感器探頭和遙測終端機供電，一般采用38AH/12V蓄電池和40W太陽能電池板供電，默認5分鐘采集一次。

5.鍍鋅鋼管：用于線纜走線。

6.設(shè)備機箱：用于放置控制器、電池、充電器、信號防雷器等。

7.安裝支架：用于將流量計探頭固定于渠道內(nèi)部。

8.其他必要設(shè)備（電源，地籠，基礎(chǔ)等）。

9.云平臺

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

多普勒超聲波流量計測量原理：

多普勒超聲波流量計流速測量基于多普勒效應(yīng)，探頭斜向上發(fā)出一束超聲波，超聲波在流體中傳播，流體中會含有氣泡或者顆粒等雜質(zhì)（可以認為流體中的雜質(zhì)和水流的速度一致），當(dāng)超聲波接觸到流體中的雜質(zhì)時會使反射的超聲波產(chǎn)生多普勒頻移Δf， 多普勒頻移Δf正比于流速。通過測量多普勒頻移Δf即可測量出流體的流速。

多普超聲波流量計采用速度面積法測流，利用超聲波流速傳感器測量流速V，利用壓力式水位計測量水位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換算出過流面積S，流體的流量公式為：

Q= V×S

其中V- - - -流速 S- - - -過流面積Q- - -瞬時流量

由于采用了速度面積法測流，其可以適用于任何形態(tài)的斷面。

優(yōu)點：

（1）測量精度高，流速精度可達測量流速的±1%。

（2）采用速度面積法測流， 可以適用于各種形態(tài)斷面或者非規(guī)則斷面的水流量測量 。使用簡單，只需要將設(shè)備固定在渠道里面即可完成測量。

（3）能夠測流低至2cm/s的流速，是其他流量傳感器無法實現(xiàn)的。

（4）無水頭損失，不會對水流造成阻礙。

（5）設(shè)備整體高度3CM，只需要最低水位3CM就可以監(jiān)測。

產(chǎn)品特點：

測量環(huán)境溫度：0～45℃

校準(zhǔn)：樣品校準(zhǔn)、斜率校準(zhǔn)

電纜長度：10米，其它長度可定制

七、云平臺：

云數(shù)據(jù)展示平臺：主要用于展示各個站點的水位、流速、流量等信息。其功能為：站點的管理，全部站點實時數(shù)據(jù)的查看，單個站點的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報表、曲線、歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出、歷史曲線的導(dǎo)出。該平臺可以免費使用，如需自建平臺可以對數(shù)據(jù)進行解析。