天然河流在线流量监测系统方案

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1、南京灵快水测量技术有限公司测量方案（美国LinkQuest.Inc公司中国总代）2012年1月天然河流在线流量监测系统方案1.在线监测系统概述1.1基本情况流量站实时测流系统的建立。随着国家工业发展水资源越来越紧，同时水污染加重可利用水源越发稀缺。中小河流在线流量监测重要性更显突出。
河流在线流量监测，可实时掌握可用水资源。
河流在线流量监测，可通过水闸等调配县市级流域水量。
河流在线流量监测，可了解污水走向，提供决策依据。
河流在线流量监测，在山洪和台风期间掌握各河道流量防范“天灾”。
省市县镇

2、交界河道流量在线流量监测，可为相互“水权”提供依据。1.2设计目标流量站新建全自动的流量实时在线监测方式，实现对河段断面流量流速的实时在线监测，并且将流量计算的水位信息等数据通过无线传输方式传送到水文站房。1.3设计原则（1）实时性、容错性实时采集现场中的流速、水文等信息，会同断面数据能及时获得流量信息，并将其存在业务数据库中。具有较强的实时性和较高的处理效率，对访问的响应时间要短；采集接口的实时性好，能满足其应用的需要；采集接口的采集周期在5秒到5分钟之间（可根据需要进行设定）；采集接口的实时性

3、不能影响控制系统的性能。采集通信方式在具备条件的场合，实现冗余；采集软件要有容错处理机制；实时数据库系统具有容错能力，根据具体的硬件条件实现冗余。（3）完整性、标准化信息的传输与处理遵循标准化的协议，以保证信息的相对完整性与一致性。对采集方式、采集设备尽量采用统一标准和型号,坚持系统的开放性和可扩展性。建立一个开放的、标准的、可扩充、易管理、升级的实时数据库系统。不仅仅要做到配置上的先进，更主要的是开发上和应用上的先进。南京灵快水测量技术有限公司测量方案（美国LinkQuest.Inc公司中国总代

4、）2012年1月（5）安全性、可靠性在操作上严格权限管理。系统应提供审计跟踪功能，记录所有用户操作过程，对出现的系统安全问题提供调查的依据和手段；系统应具备事务日志功能。保证在恶劣天气条件下能正常运行，确保采集通信信道畅通。1.4系统功能（1）能对断面流速、水温、流向、水位等进行24小时连续在线监测。（2）能根据实时采集的流速、水位，计算断面流量。（3）能实现水量数据采集、流量计算、存储、传输的功能。（4）能将采集的水位、流速、流量和测站状态信息通过通讯网络传输到接收中心。（5）可人工设定和修改断

5、面平均流速关系线。2.流量方案比选2.1主要断面流量监测方法目前进行流量自动测量的方式有以下6种：缆道测流、声学多普勒流速（ADCP）、超声波时差法测流、水工建筑物（涵闸）推算流量、水位比降法推算流量、雷达水表面波流速测量再推算流量。111、1、、、缆道自动测流缆道自动测流缆道测流是适合我国国情的一种测流方式，经50多年发展，技术设备较为成熟，其中全自动缆道测流系统测流精度可达到95～98％。该方法由人工一次性启动缆道测流装置后，可自动测量全断面测点流速和垂线水深，并自动计算出断面面积和流量。由于

6、缆道测流的测量精度较高，且不需要进行率定，在系统工程中主要是用于不规则断面的流量测量，实现对主要测流断面的流量控制。222、2、、、超声波时差法测流超声波时差法测流超声波时差法测量流速国内外均有定型产品用于管道和渠道，但国内没有定型生产用于天然河流的产品。本方法能方便地解决断面不同水层的平均流速测量，充分利用电脑技术将超声波时差法测流、超声或压力水位计和预置河床断面等技术集于一体后，可构建实时在线的流量测量系统，该方法适用于断面较稳定，南京灵快水测量技术有限公司测量方案（美国LinkQuest.I

7、nc公司中国总代）2012年1月有一定水深的河道，还需要借用断面面积参数（另用人工方法测量）和用流速仪等标准测流设备标定流量计算模型后，才能正常启用，其建站总投资大于缆道测流站。超声波时差法自动测流站工作原理为在测量断面上设置单层或多层超声波换能器斜交叉布置在河两岸，超声波换能器由二次仪表控制，从河道的一岸顺流发射超声波，另一岸接收，然后再反向进行工作，根据顺、逆流传输测到的时间差计算出相应水层的平均流速，另外一换能器向上发射超声波，遇到水面时反射再由同一换能器接收回波，根据时间差测出水深（也可选

8、用压力水位计测量出水深）。如果是规则断面则通过水位算出断面面积，通过流速积分和人工标定的流量系数可计算出流量，其流量精度可达5%以内。若为不规则断面则必须根据数据建立数学模型，根据测量数据计算流量或通过人为标定流量系数计算流量。该仪器的最大特点是在线连续测量，缺点是在断面较宽、水浅和含沙量较高的条件下无法使用。另外，由于换能器是安装在河的两岸，二次仪表只能放在某一岸，而另一岸的换能器信号线则必须从河底或高架过河。如果从河底过施工难度较大，无疑增加了工程量和投资。再则超声波时差法测流