分水岭流量点在线监测系统

2020-11-24 13:20:35
      本系统通过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管理中心。

01 系统优势

 

• 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);

采集接口的实时性不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。

 

• 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。

 

• 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。

02 系统功能

 

• 能对断面流速、水温、流向、水位等进行24小时连续在线监测。

• 能根据实时采集的流速、水位和水位-面积关系,计算断面流量。

• 能实现水量数据采集、流量计算、存储、传输的功能。

• 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。

• 可人工设定和修改断面平均流速关系线。

03 主要监测方法

 

 声学多普勒流速测流——分为走航式声学多普勒流速法和水平声学多普勒流速法。

水平声学多普勒流速法主要由一到三个超声波探头组成,两束沿水平方向发射,利用多普勒原理测量本层水流某一段上各点的二维流速,另一束向上发射用来测量水深(可不用)。最大优点是安装方便,可靠性高,价格低廉,比较适合河道测流(所有设备集中在河流一边)

由于水文部门对其管辖河流的流速流量关系有较深的了解并积累了大量的试验数据,因此受到水文部门的欢迎,在世界范围内被大量采用。其流量计采用一体化结构,将换能器和电子部件集中在一个密封容器内,工作时全部浸入水下,通过防水电缆传输信息。它可作为独立的流量计进行流量在线实时监测。

 

走航式声学多普勒流速测流法是一种需渡河载体(如小船)的游动式测流设备,因为它一次能同时测出河床的断面形状、水深、流速和流量,适用于大江大河的流量监测。该流量计的主机和换能器装在一防水容器内,工作时全部浸入水中,通过防水电缆与便携式计算机相连,流量计的操作控制在便携式计算机上进行。


04 方法比较

在天然河流或渠道上,流速面积法是比较准确的流量测验方法。但真正能做到实时自动测量流量的只有水平声学多普勒测量超声波时差法缆道测流方法。

缆道测流方法精度比较高,但需要架设过河缆道,施工量大,造价高,且测流周期较长,对航运有影响。

超声波时差法需要在河道两岸安置设备和布设穿越河道线缆,同样存在缆道测流法一样的缺点,在有行船的河道上使用更困难。

水平声学多普勒测量法只需在河岸的一边布设测流设备,施工难度大大降低,既不影响正常的航运,又能达到较高的测流精度和实时在线自动测报。水平声学多普勒测量方法已经在国外得到推广应用,目前国内也开始广泛使用。

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