分水嶺流量點在線監測係統

2021-10-22
      本係統通過全自動的流量實時在線監測方式,實現對河段斷麵流量流速的實時在線監測,並且將流量計算的水位信息等數據通過無線傳輸方式傳送到管理中心。

01 係統優勢

 

• 實時性、容錯性
實時采集現場中的流速、水文等信息,會同斷麵數據能及時獲得流量信息,並將其存在業務數據庫中;

具有較強的實時性和較高的處理效率,對訪問的響應時間短;

采集接口的實時性好,能滿足其應用的需要;

采集接口的采集周期在5秒到5分鍾之間(可根據需要進行設定);

采集接口的實時性不影響控製係統的性能;

采集通信方式在具備條件的場合,實現冗餘;

采集軟件有容錯處理機製;

實時數據庫係統具有容錯能力,根據具體的硬件條件實現冗餘。

 

• 完整性、標準化

信息的傳輸與處理遵循標準化的協議,以保證信息的相對完整性與一致性。對采集方式、采集設備盡量采用統一標準和型號, 堅持係統的開放性和可擴展性。建立一個開放的、標準的、可擴充、易管理、升級的實時數據庫係統。不僅僅要做到配置上的先進,更主要的是開發上和應用上的先進。

 

• 安全性、可靠性
在操作上嚴格權限管理。係統應提供審計跟蹤功能,記錄所有用戶操作過程,對出現的係統安全問題提供調查的依據和手段;係統應具備事務日誌功能。保證在惡劣天氣條件下能正常運行,確保采集通信信道暢通。

02 係統功能

 

• 能對斷麵流速、水溫、流向、水位等進行24小時連續在線監測。

 能根據實時采集的流速、水位和水位-麵積關係,計算斷麵流量。

• 能實現水量數據采集、流量計算、存儲、傳輸的功能。

 能將采集的水位、流速、流量和測站狀態信息通過通訊網絡傳輸到接收中心。

 可人工設定和修改斷麵平均流速關係線。

03 主要監測方法

 

 聲學多普勒流速測流——分為走航式聲學多普勒流速法和水平聲學多普勒流速法。

水平聲學多普勒流速法主要由一到三個超聲波探頭組成,兩束沿水平方向發射,利用多普勒原理測量本層水流某一段上各點的二維流速,另一束向上發射用來測量水深(可不用)。最大優點是安裝方便,可靠性高,價格低廉,比較適合河道測流(所有設備集中在河流一邊)

由於水文部門對其管轄河流的流速流量關係有較深的了解並積累了大量的試驗數據,因此受到水文部門的歡迎,在世界範圍內被大量采用。其流量計采用一體化結構,將換能器和電子部件集中在一個密封容器內,工作時全部浸入水下,通過防水電纜傳輸信息。它可作為獨立的流量計進行流量在線實時監測。

 

走航式聲學多普勒流速測流法是一種需渡河載體(如小船)的遊動式測流設備,因為它一次能同時測出河床的斷麵形狀、水深、流速和流量,適用於大江大河的流量監測。該流量計的主機和換能器裝在一防水容器內,工作時全部浸入水中,通過防水電纜與便攜式計算機相連,流量計的操作控製在便攜式計算機上進行。


04 方法比較

在天然河流或渠道上,流速麵積法是比較準確的流量測驗方法。但真正能做到實時自動測量流量的隻有水平聲學多普勒測量超聲波時差法纜道測流方法。

纜道測流方法精度比較高,但需要架設過河纜道,施工量大,造價高,且測流周期較長,對航運有影響。

超聲波時差法需要在河道兩岸安置設備和布設穿越河道線纜,同樣存在纜道測流法一樣的缺點,在有行船的河道上使用更困難。

水平聲學多普勒測量法隻需在河岸的一邊布設測流設備,施工難度大大降低,既不影響正常的航運,又能達到較高的測流精度和實時在線自動測報。水平聲學多普勒測量方法已經在國外得到推廣應用,目前國內也開始廣泛使用。

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